Bygget som kornmølle og i drift indtil 1946.

Karlebo Mølle er højt beliggende på en stejl bakke, nogle kilometer sydøst for Hillerød, i landlige omgivelser, men er lidt skjult af store træer.

Nedenfor møllebakken lå i 1600-tallet en vandmølle kaldet Bassebjerg Mølle. Den blev i 1820'erne erstattet af en hestemølle. I 1723 var tillige opført en stubmølle, som brændte i 1835, hvorefter den eksisterende mølle blev opført. Møllegården og hestemøllen brændte i 1906.
Til møllen hørte også et bageri, brændevinsudsalg, urtekramhandel og et spækhøkeri.

I 1923 blev der indlagt strøm i møllen.

Der er bevaret både inventar og gangtøj, men møllen er desværre ikke funktionsdygtig.

Karlebo Mølle blev fredet i 1949. I 1982 købte Karlebo Kommune møllen af Billedhugger Helen Schou og i dag er det Fredensborg Kommune der ejer den. (2002)