Karl, Príncipe Heredero de Mecklemburgo-Güstrow (18 de noviembre de 1664 en Güstrow - 15 de marzo de 1688 en Güstrow) fue el príncipe hereditario de Mecklemburgo-Güstrow . Era hijo de Gustavo Adolfo y su esposa Magdalena Sibila , de soltera duquesa de Schleswig-Holstein-Gottorp , hija de Federico III .
Carlos se casó el 10 de agosto de 1687 en Potsdam con María Amalie de Brandeburgo , hija del "gran elector" Federico Guillermo de Brandeburgo. El matrimonio no tuvo hijos. Murió inesperadamente de viruela . Fue el último hijo superviviente de su padre, y su esposa perdió a su hijo cuando se enteró de su destino, por lo que la línea Mecklemburgo-Güstrow se extinguió cuando su padre murió en 1695.
Su cuñado, el duque Adolfo Federico II de Mecklemburgo-Strelitz, reclamó Mecklemburgo-Güstrow. Sin embargo, el duque Federico Guillermo de Mecklemburgo-Schwerin no estuvo de acuerdo y la situación legal no estaba clara, lo que dio lugar a una larga disputa sucesoria. La disputa se resolvió en la Partición de Hamburgo, en la que se redefinió la relación entre Mecklemburgo-Schwerin y Mecklemburgo-Strelitz y Mecklemburgo-Güstrow pasó a Mecklemburgo-Schwerin.