Karolina Maria Targosz (ur. 22 września 1938 w Krakowie) – historyk, historyk nauki.
W 1956 ukończyła XI Gimnazjum i Liceum im. Józefy Joteyko w Krakowie. Absolwentka Uniwersytetu Jagiellońskiego – mgr historii (1961), mgr historii sztuki (1962), dr nauk humanistycznych w zakresie historii kultury (1965), od 1962 pracownik naukowy w Zakładzie, obecnym Instytucie Historii Nauki PAN – dr habilitowany z zakresu historii nauki (1973), prof. nadzwyczajny (1988), prof. zwyczajny (1997), długoletni członek Komitetu Historii Nauki i Techniki PAN i Komisji Historii Nauki PAU.
Zainteresowania badawcze. Prowadzi badania w zakresie historii kultury, zwłaszcza historii nauki w XVII w. – mecenatu monarszego, stosunków intelektualnych Polski z Włochami, Francją i Niderlandami, powiązaniami nauki i sztuki, aspiracjami intelektualnymi kobiet ze środowisk dworskich, a także w zakresie historii teatru w średniowieczu i czasach nowożytnych. Autorka stu publikacji, w tym dwunastu książek. Najważniejsze z nich to: Teatr dworski Władysława IV (1965), Uczony dwór Ludwiki Marii Gonzagi (1646–1667) (1975), La cour savante de Louise-Marie de Gonzague (1982), Jan Heweliusz uczony-artysta (1979, 1986), Jan III Sobieski mecenasem nauk i uczonych (1991), Korzenie i kształty teatru (1995).