Mensik, que el jueves había derribado al también ruso Andrey Rublev (5º) en cuartos de final y antes se había deshecho del exnúmero uno mundial escocés Andy Murray, se impuso en semifinales al veterano francés de 37 años Gael Monfils (68º), por 6-4, 1-6 y 6-3.
Con 18 años y cinco meses, Mensik es el quinto finalista ATP más joven de la historia y el más joven desde que el español Carlos Alcaraz alcanzara la final del torneo de Umag en 2021.
El checo, actualmente 116º, entrará en el 'Top 100' del ranking el lunes.
En la final en Catar tendrá frente a él a uno de los mejores sacadores del circuito, Khachanov, que venció en su semifinal por 7-6 (14/12) y 6-2 al australiano Alexei Popyrin (46º).
Torneo ATP de Doha (semifinales)
Jakub Mensik (CZE) derrotó a Gael Monfils (FRA) 6-4, 1-6, 6-3.
Karen Khachanov (RUS/N.2) a Alexei Popyrin (AUS) 7-6 (14/12), 6-2.