Natalja Igorewna Bessmertnowa (russisch Наталья Игоревна Бессмертнова, wiss. Transliteration Natal'ja Igorevna Bessmertnova; * 19. Juli 1941 in Moskau; † 19. Februar 2008 ebenda) war eine sowjetische Primaballerina am Bolschoi-Theater.
Von 1953 bis 1961 wurde sie in der Ballettschule des Bolschoi-Theaters ausgebildet. Zu ihren Ausbildern gehörten Marija Koschuchowa, Sofija Golowkina und Marina Semjonowa. Bereits während der Ausbildung tanzte sie 1958 erstmals auf der Bühne des Bolschoi-Theaters. 1961 beendete Bessmertnowa die Ausbildung als erste Schülerin in der Geschichte des Theaters mit der Note A+ in der Abschlussprüfung. Von 1961 bis 1988 war sie Primaballerina des Bolschoi-Balletts. Danach war sie bis 1995 als Ausbilderin im Theater tätig.
Bessmertnowa war mit dem früheren Direktor des Theaters, Juri Grigorowitsch, verheiratet. Wie ihr Mann verließ sie das Bolschoi 1995 im Streit um den künftigen Stil nach dem Ende der Sowjet-Ära. Sie könne „den Tod dieses wertvollen Guts der russischen Kunst“ nicht mit ansehen, erklärte sie damals.