Sudafricano, nato a Brotton (North Yorkshire, Inghilterra) il 27 ottobre 1936. Debutta in Formula 1 il 2 gennaio 1967 in occasione del GP del Sudafrica (Kyalami), al volante di una Brabham-Climax BT11, senza però riuscire a qualificarsi. Charlton ci riprova così l’anno successivo, sempre nel GP di casa ed al volante della stessa monoposto, stavolta partecipando alla corsa ma ritirandosi per problemi alla trasmissione. Nel 1970 e nel 1971 è nuovamente a Kyalami, a bordo rispettivamente di una Lotus-Ford 49C e di una Brabham-Ford BT33 con le quali, tuttavia, colleziona ulteriori delusioni. A partire dal GP di Gran Bretagna del 1971, il sudafricano è in forze alla Lotus, team con il quale gareggia in altri tre appuntamenti l’anno successivo (Sudafrica, Gran Bretagna e Germania), con i soliti sfortunati risultati. Dave ritenta la sorte nei GP di casa in due ultime occasioni (1974 e 1975) a bordo della McLaren-Ford M23 Campione del Mondo, riuscendo, in tali circostanze, a giungere finalmente al traguardo. Charlton, nonostante la sua poco brillante carriera nel Circus (11 GP disputati e nessun piazzamento a punti, per un totale di 1523 km percorsi), ottiene ben 5 campionati consecutivi nella South African Formula 1 tra il 1970 ed il 1975. Muore il 23 febbraio 2013 in Sudafrica.