Mottelson syntyi Chicagossa, Illinoisin osavaltiossa, Georgian (Blum) ja Goodman Mottelsonin, insinöörin, poikana. Hän valmistui Lyons Township High Schoolista LaGrangeissa, Illinoisin osavaltiossa. Hän sai kandidaatin tutkinnon Purdue-yliopistosta vuonna 1947 ja Ph.D. ydinfysiikassa Harvardin yliopistosta vuonna 1950. Kysymys: Milloin hän valmistui Purdue-yliopistosta?
Vuosi 1947