Но это была пока всего лишь «частная проба». На официальных испытаниях 9 сентября 1888 года, когда на борту корабля не было ни одного представителя завода, при водоизмещении 8259,7 тонны и средней осадке 8,03 метра «Адмирал Нахимов» по сумме четырех пробегов на мерной миле развил мощность 7508 индикаторных лошадиных сил и среднюю скорость 16,09 узла.
Ходовая установка, обеспечивавшая кораблю такую скорость, состояла из двух паровых трехцилиндровых машин двойного расширения мощностью по 4000 индикаторных лошадиных сил, таких же, как у ранее спущенного крейсера «Владимир Мономах». Все основные и вспомогательные механизмы, за исключением заказанных в Англии рулевой машины и парового шпиля, были отечественного изготовления. Каждая машина имела по одному цилиндру высокого давления диаметром 1524 миллиметра и по два цилиндра низкого давления диаметром 1981 миллиметр, с одинаковым ходом поршней 991 миллиметр. Холодильники были трубчатой системы с общей площадью охлаждения 650 квадратных метров. Гребные валы изготавливались из кованой стали, четырехлопастные винты диаметром 5 метров и шагом 6,1 метра – из марганцевой бронзы. При каждой машине имелось по два воздушных насоса, по две питательных и по две трюмных помпы, донка с помпой двойного действия, которая могла питать группу котлов. Помпы могли накачивать воду в котлы из теплых ящиков холодильников или из-за борта, а также откачивать воду из трюма за борт. Их также использовали для мытья палуб и тушения пожаров. Для обслуживания котлов на экономическом ходу имелись ручные помпы, с их помощью можно было и выкачивать воду из котлов. В машинном отделении имелась еще большая двухцилиндровая пожарная машина с двумя помпами, рукава от которой были проведены в каждую палубу.
Пар для машин вырабатывали 12 цилиндрических огне-трубных котлов диаметром 4,37 метра и длиной 2,9 метра, установленных поровну в двух котельных отделениях почти вплотную тыльными сторонами к переборке по диаметральной плоскости. Каждый котел имел по три топки диаметром 1,14 метра и колосниковую решетку длиной 2,14 метра. Общая поверхность нагрева составляла 2292 квадратных метра. Пар подавался в цилиндр высокого давления под рабочим давлением 5,25 атмосферы, но испытывались котлы водой под давлением в два раза большим. Дымогарные трубки, с помощью которых и подогревалась налитая в котлы вода, были латунные, с соединительными втулками из железа, и испытывались под давлением в 21 атмосферу. Расход угля при вращении валов со скоростью 90 оборотов в минуту оценивался в 0,8–0,9 килограмма на лошадиную силу в час.