Urządzenia napędowe Okręty typu Karlsruhe były napędzane dwoma zespołami turbin parowych typu Marine umieszczonych w osobnych maszynowniach, o łącznej projektowanej mocy 26 000 KM, z których każdy napędzał jedną trójłopatową śrubę o średnicy 3,5 m. Parę do turbin dostarczało 14 dwupaleniskowych kotłów typu Marine o ciśnieniu roboczym 16 at i powierzchni grzewczej 5800 m², z których 12 było opalanych węglem, dwa zaś paliwem płynnymZa Grönerem; Conway's All the World's Fighting Ships podaje 10 kotłów węglowych i cztery opalane paliwem płynnym.. Kotły ustawione były w pięciu pomieszczeniach kotłowni na śródokręciu, z których spaliny odprowadzane były przez cztery kominy. Okręty miały pojedynczy ster. Instalację elektryczną o napięciu 220 V zasilały dwa turbogeneratory o mocy 200 i 240 kW.
Projektowana prędkość maksymalna miała wynosić 27,8 węzłaZa Grönerem i Jungiem; Conway's All the World's Fighting Ships i Trubicyn podają prędkość maksymalną 27 węzłów.. Na próbach morskich siłownia „Karlsruhe” osiągnął moc 37 885 KM i prędkość 28,5 węzła, zaś „Rostock” 43 628 KM i 29,3 węzła.