(253) Mathilde est un astéroïde de la ceinture principale découvert le 12 novembre 1885 par l'astronome Johann Palisa, depuis l'observatoire de Vienne. Il porte le nom de Mathilde, épouse de Moritz Loewy, astronome qui contribua au financement des recherches de Palisa. Cet objet appartient au groupe dynamique désigné sous le nom d'astéroïdes de type C, c'est-à-dire des corps carbonés à très faible albédo, réfléchissant seulement environ 4 % de la lumière solaire incidente, ce qui en fait l'un des objets les plus sombres du Système solaire, comparable au charbon de bois en termes de réflectivité.

Son orbite se situe dans la partie externe de la ceinture principale, avec un demi-grand axe d'environ 2,65 unités astronomiques, une excentricité relativement élevée de l'ordre de 0,27 et une inclinaison d'environ 6,7 degrés par rapport au plan de l'écliptique. Sa période de révolution autour du Soleil avoisine 4,3 années. Sur le plan de la rotation, Mathilde présente une particularité notable : sa période de rotation est exceptionnellement longue, environ 417,7 heures, soit plus de dix-sept jours terrestres, ce qui en fait l'un des astéroïdes à rotation la plus lente jamais mesurée. Cette lenteur reste mal expliquée, bien que certaines hypothèses évoquent des collisions passées ayant considérablement freiné son mouvement de retoation.

Mathilde doit sa notoriété scientifique principalement au survol effectué par la sonde NEAR Shoemaker (Near Earth Asteroid Rendezvous) de la NASA, le 27 juin 1997, alors que l'engin se dirigeait vers l'astéroïde Éros, sa cible principale. Cette rencontre constitue le premier survol rapproché d'un astéroïde de type C par une sonde spatiale. Les instruments de NEAR ont révélé une forme extrêmement irrégulière, aux dimensions approximatives de 66 x 48 x 46 kilomètres, criblée d'immenses cratères d'impact, dont certains atteignent des diamètres comparables au rayon de l'astéroïde lui-même. Le plus grand cratère identifié, parfois nommé de manière informelle, dépasse 33 kilomètres de diamètre, une taille remarquable au regard des dimensions globales du corps.

La densité mesurée de Mathilde s'est révélée particulièrement faible, environ 1,3 gramme par centimètre cube, une valeur proche de celle de l'eau et nettement inférieure à celle attendue pour un matériau rocheux carboné compact. Cette observation a conduit les planétologues à formuler l'hypothèse d'une structure interne fortement poreuse, assimilable à un tas de gravats (rubble pile), constitué de fragments faiblement liés entre eux par la gravité plutôt que d'un corps monolithique. Cette porosité expliquerait également la capacité de l'astéroïde à absorber des impacts d'une violence considérable sans se disloquer complètement, les ondes de choc se dissipant efficacement dans la structure fragmentée plutôt que de propager des fractures cohérentes à travers l'ensemble du corps.

Sur le plan compositionnel, la surface de Mathilde présente un spectre relativement plat et sombre dans le visible et le proche infrarouge, cohérent avec une composition riche en carbone et en silicates hydratés, potentiellement apparentée aux météorites chondrites carbonées. Aucune variation spectrale significative n'a été détectée à la surface de l'objet, suggérant une certaine homogénéité compositionnelle, bien que la résolution des observations reste limitée par la brièveté du survol, qui n'a permis d'imager qu'environ 60 % de la surface totale de l'astéroïde, l'autre hémisphère demeurant à ce jour inconnu.