Natalija Igoriewna Biessmiertnowa (ros. Наталия Игоревна Бессмертнова; ur. 19 lipca 1941 w Moskwie, zm. 19 lutego 2008 tamże) – radziecka i rosyjska primabalerina przez wiele lat związana z Baletem Bolszoj.
Życiorys Urodziła się w Moskwie 19 lipca 1941 roku jako córka lekarza Igora Biessmiertnowa i Antoniny z domu Pieszkowej (1920–2012). Miała młodszą siostrę Tatianę. We wczesnym dzieciństwie rozpoczęła treningi taneczne w moskiewskim pałacu Pionierów. W późniejszych latach uczyła się w Moskiewskiej Państwowej Akademii Choreografii. Jej nauczycielkami w tej uczelni były Marija Kożuchowa, Ludmiła Czerkasowa i Sofija Gołowkina. Biessmiertnowa ukończyła akademię z wyróżnieniem w 1961 roku. W 1963 roku dołączyła do Baletu Bolszoj, w którym w początkowych latach jej trenerką była Marina Siemionowa. Biessmiertnowa była primabaleriną Baletu Boszoj do 1988 roku, kiedy to przeszła na emeryturę, jednak okresowo występowała jeszcze do 1993 roku. W latach 1988–1995 i 2001–2003 pełniła funkcję pedagoga i wykładowcy w Teatrze Bolszoj.
Była żoną Jurija Grigorowicza, tancerza baletowego, choreografa, pedagoga i dyrektora artystycznego Teatru Bolszoj w latach 1964–1995. Nie miała dzieci.