Karl Friedrich (* 1700 ; † 1739 ) war 1702-1713 Herzog von Schleswig-Holstein-Gottorf und 1713-1739 Herzog von Holstein-Gottorf .

Er war der Sohn von Friedrich IV. von Schleswig-Holstein-Gottorf und Prinzessin Hedwig Sophia von Schweden, einer Tochter von Karl XI. von Schweden.

Da er, als sein Vater starb, minderjährig war, übernahmen seine Mutter und sein Onkel Christian August , der spätere Fürstbischof von Lübeck die Vormundschaft. Die wahre Macht übten jedoch die geheimen Räte von Wedderkop und von Görtz aus. 1713 wurde der Gottorfsche Anteil am Herzogtum Schleswig von dänischen Truppen besetzt und im Frieden von Nystad 1721 wurden dann die herzoglichen Gebiete in Schleswig Dänemark zugesprochen.

Die neue Residenz des Herzogs von Holstein-Gottorp wurde Kiel. Er heiratete Anna Petrowna , eine Tochter Peters des Großen .

Ihr Sohn Karl Peter Ulrich wurde als Peter III. Zar von Russland und begründete die Linie Romanow-Holstein-Gottorp , aus der bis 1917 die russischen Zaren hervorgingen.