Marlene Judith Mathews, później Willard i O’Shea (ur. 14 lipca 1934 w Sydney) – australijska lekkoatletka specjalizująca się w biegach sprinterskich, uczestniczka igrzysk olimpijskich w latach 1956 i 1960, dwukrotna brązowa medalistka olimpijska z 1956 r. z Melbourne, w biegach na 100 i 200 metrów.
Kariera sportowa Wystąpiła na igrzyskach Imperium Brytyjskiego i Wspólnoty Brytyjskiej w 1954 w Vancouver, ale nie ukończyła biegu eliminacyjnego na 100 jardów wskutek kontuzji.
Zdobyła brązowe medale w biegu na 100 metrów i biegu na 200 metrów na igrzyskach olimpijskich w 1956 w Melbourne, w obu przypadkach przegrywając ze swoją koleżanką z reprezentacji Australii Betty Cuthbert i Christą Stubnick ze wspólnej reprezentacji Niemiec.
Na igrzyskach Imperium Brytyjskiego i Wspólnoty Brytyjskiej w 1958 w Cardiff zdobyła złote medale w biegu na 100 jardów (przed Angielkami Heather Young i Madeleine Weston) i w biegu na 220 jardów (przed Cuthbert i Young) oraz srebrny w sztafecie 4 × 110 jardów, która biegła w składzie: Cuthbert, Kay Johnson, Willard, i Wendy Hayes.