Aarne Ilvonen (23. helmikuuta 1929 Rääkkylä – 29. marraskuuta 2012) oli suomalainen kiekonheittäjä. Ilvonen edusti vuoteen 1972 Joensuun Katajaa, jonka jälkeen Juuan Jännettä.
Kalevan kisoissa Ilvonen saavutti mestaruuden vuonna 1956. Hänen ennätyksensä on Juuassa vuonna 1964 heitetty 50,35 metriä. Ilvonen edusti Suomea kahdessa maaottelussa vuonna 1956.