Mortensen vant en olympisk sølvmedalje i seiling under OL 1952 i Helsingfors. Han var med på den norske båten «Elisabeth X» som kom på andreplass i 6-metersklassen bak den amerikanske båten «Llanoria». Seilingene ble avviklet i perioden 20. til 23. juli 1952. Mannskapet på «Elisabeth X» besto av Finn Ferner, Erik Heiberg, Tor Arneberg, Johan Ferner og Carl Mortensen.