Ab Mitte der 1980er Jahre leitete Karlsson vor allem Freundschaftsländerspiele und Partien im Rahmen der Qualifikation zu Endrundenturnieren. Seinen ersten Endrundeneinsatz hatte er bei der in seinem Heimatland stattfindenden Europameisterschaftsendrunde 1992, als er das Spiel zwischen dem amtierenden Europameister Niederlande und Schottland leitete. Der Halbfinaleinzug der schwedischen Nationalmannschaft verhinderte einen weiteren Turniereinsatz. Zwei Jahre später war er beim Weltmeisterschaftsturnier 1994 einer der UEFA-Schiedsrichter-Vertreter, mit dem Duell zwischen Argentinien und Nigeria leitete er erneut nur eine Partie – abermals verhinderte der Halbfinaleinzug der Auswahl des Svenska Fotbollförbundet mögliche weitere Einsätze.