«Характеристичний час».
«Часова характеристика» може звучати інтуїтивніше/знайоміше — але в тому-то й справа, що «часова характеристика» просто є побутовим словосполученням із широким спектром значень, а не відповідником терміну «characteristic time».
Часова характеристика взагазі-то не одна. Як є для різновидів військогої техніки поняття ТТХ — тактико-технічні характеристики… Як швидкісні характеристики автомобільних двигунів (максимальна (номінальна) еффективна потужність, кутова швидкість колінчастого вала за максимальної потужності, максимальний крутний момент тощо)… Як є габаритні характеристики (довжина, ширина, висота тощо)… Як є силові, біомеханічні та інші характеристики… Так є й часові характеристики — наприклад, часові характеристики оперативної пам'яті комп'ютера (час повного доступу, час робочого циклу, RAS precharge тощо — на противагу надмірності, ціні та іншим не часовим характеристикам).
Тобто словосполучення «часова характеристика» зазвичай не позначає конкретну величину, а є узагальненою назвою для широкого набору різних величин, що характеризують час чогось. Звісно, не виключена можливість співпадіння (що тип самим словосполученням позначають і конкретную величину; наприклад, як «ягода» є одночасно побутовим словом і ботанічним терміном із зовсім іншим значенням) або звуження значення за традицією (як під словосполученням «тернарний оператор» часто розуміють конкретний тернарний оператор) — але в першому наближенні виглядає так, що «часова характеристики» («часові характеристики») є просто побутовим словосполученням, а як відповідник для терміну «characteristic time» слід використовувати «характеристичний час» (хай навіть значення терміну «характеристичний час» і різнитиметься в різних науках).