Precisó que el detenido mantenía contactos telefónicos con el asesino del diplomático, Mevlut Mert Altintas.
Previamente, las fuerzas del orden turcas detuvieron a tres personas, incluidos dos policías.
Embajador ruso en Turquía desde 2013, Kárlov fue asesinado a tiros en Ankara en diciembre de 2016 durante la inauguración de una exposición fotográfica.
Altintas, un policía de 22 años, también hirió a otras tres personas antes de ser abatido por las fuerzas de seguridad.
Moscú calificó lo ocurrido de atentado terrorista.