William Worrall Mayo (31 Mei 1819–6 Maret 1911) adalah seorang dokter dan kimiawan Inggris-Amerika. Ia dikenal karena mendirikan praktik kedokteran pribadi yang kemudian berubah menjadi Mayo Clinic. Putra-putranya, William James Mayo dan Charles Horace Mayo, mendirikan praktik kedokteran bersama di Rochester, negara bagian Minnesota, Amerika Serikat pada 1880an.