Deens natuurkundige, *9.7.1926 Chicago; van Amerikaanse afkomst. Mottelson studeerde aan de Harvard-universiteit.
Daarna was bij werkzaam aan het Niels Bohr Instituut voor Theoretische Fysica te Kopenhagen en het CERN te Genève. Sinds 1957 is hij hoogleraar aan het Niels Bohr Instituut. Mottelson liet zich in 1973 tot Deen naturaliseren. In nauwe samenwerking met A.Bohr wist hij ca. 1953 het schillenmodel van de atoomkern te verenigen met het druppelmodel tot een collectief model van de atoomkern. Hierbij maakten zij gebruik van het theoretische werk van L.Rainwater. Mottelson, Bohr en Rainwater deelden in 1975 de Nobelprijs voor natuurkunde voor dit werk.
