Charles Moss "Charlie" Duke, Jr. (Charlotte, North Carolina, 3 oktober 1935) is een voormalige Amerikaanse astronaut. Hij was de piloot van de maanlander van Apollo 16, de vijfde landingsmissie op de maan, en was daarmee de tiende persoon die voet zette op de maan.
Charles Duke groeide op in South Carolina en studeerde op de Admiral Farragut Academy in Saint Petersburg, Florida. Na zijn diensttijd in Duitsland te hebben doorgebracht, studeerde hij 1964 als luchtvaartingenieur af aan de Massachusetts Institute of Technology. In 1965 werd hij testpiloot bij de US Air Force. In 1966 werd Duke in de Astronautengroep van de NASA opgenomen. Bij de vlucht van de Apollo 13 was hij reservepiloot.
Bij de vlucht van de Apollo 16 was Duke de jongste van alle maanwandelaars. Zijn taak was onder andere navigator van de maanwagen. Navigeren op de maan is heel wat omslachtiger dan op de aarde; er is immers geen magnetisch veld, waardoor een kompas onbruikbaar is. Ook is het maanlandschap monotoon, dus herkenningspunten zijn schaars en de horizon is zo kortbij dat eventuele herkenningspunten snel uit het zicht verdwijnen. Even heeft hij ook de Maanwagen mogen besturen. Deze elektrische wagen haalde een maximumsnelheid van 17,7 kilometer per uur en verzamelde 96 kilo aan monsters. Het verblijf van de wagen op de maan duurde ruim 70 uur.