국제킬로그램원기(國際kilogram原器, 영어: International Prototype of the Kilogram, 프랑스어: Prototype international du kilogramme)는 질량의 크기를 결정하는 표준물체로 국제도량형총회에서 지정된 원통 모양의 분동으로 백금 90%와 이리듐 10%의 합금(질량 기준)으로 구성되며 밀도가 약 21.5 g/cm3, 직경과 높이가 각각 39.17mm이다.
킬로그램원기 원본과 6개의 복사본은 국제도량형국에 보관되어 있으며, 공식 복제본이 여러 나라의 표준 연구소에 있다. 대한민국의 한국표준과학연구원에는 39번, 72번, 84번 원기가 있으며, 72번 원기가 국가 표준으로 사용되고 있다.
킬로그램은 과거 1790년 파리과학학사원에 설치되었던 특별위원회에서 모서리가 1/10미터인 정육면체의 증류수의 질량을 기준으로 제안한 데서 비롯된 단위이며, 1795년 4월 미터법 제정 당시에는 각 모서리의 길이가 1/10미터인 정육면체와 같은 부피의 4℃ 물의 질량을 1킬로그램으로 정의하였으나 1799년에 자오선 측량과 물의 최대밀도의 측정결과에 입각하여 킬로그램을 나타내는 원기(原器)가 만들어지고 이 원기를 채택하는 법령이 1799년 12월 공포되었다. 이후 1875년 5월 20일 미터조약이 성립하고 여러 개의 새로운 원기가 제작되었으며, 그 중에서 kⅢ이라는 기호가 붙은 원기가 1889년 제1차 국제도량형총회에서 지정된 후 국제도량형국에 보관되어 있다.