Karl Mildenberger tiene seis derrotas contra seis oponentes en su carrera de boxeo. Para una lista de las mejores peleas de Mildenberger, consulta "Mejores peleas de Karl Mildenberger".
El 18 de septiembre de 1968 Karl Mildenberger se enfrentó a Henry Cooper en un combate de completo a la edad de 30. Él entró con un récord de 53-6-3 (19), y Cooper tenía 34 años y un récord de 36-13-1 (25). Mildenberger perdió la pelea por asalto 8º descalificación.
El 5 de abril de 1968 Karl Mildenberger se enfrentó a Leotis Martin a la edad de 30. Él entró con un récord de 53-5-3 (19), y Martin tenía 29 años y un récord de 24-3 (14). Mildenberger perdió la pelea por KO en el asalto 7º.
El 16 de septiembre de 1967 Karl Mildenberger se enfrentó a Oscar Bonavena a la edad de 29. Él entró con un récord de 52-4-3 (19), y Bonavena tenía 24 años y un récord de 30-3 (25). Mildenberger perdió la pelea por asalto 12º decisión unánime.
El 10 de septiembre de 1966 Karl Mildenberger se enfrentó a Muhammad Ali en un combate de completo titulado por el título CMB. Mildenberger tenía 28 años y un récord de 49-3-3 (17), y Ali tenía 24 años y un récord de 25-0 (20). Mildenberger perdió la pelea por asalto 12º TKO.
El 24 de febrero de 1962 Karl Mildenberger se enfrentó a Dick Richardson a la edad de 24. Él entró con un récord de 30-2 (13). Mildenberger perdió la pelea por KO en el asalto 1º.
El 7 de noviembre de 1959 Karl Mildenberger se enfrentó a Helmut Ball a la edad de 21. Él entró con un récord de 11-1 (4). Mildenberger perdió la pelea por KO en el asalto 7º.
