1864 nahm er an Bord der "Arcona" am Deutsch-Dänischen Krieg teil und wirkte somit am Seegefecht bei Jasmund mit. Während des Deutschen Kriegs erhielt er das Kommando über das Dampfkanonenboot "Tiger" und bewirkte 1866 die Kapitulation der Stadt Emden sowie die Einnahme der hannoverschen Emsbatterien. 1867 wurde Stenzel zum Kapitänleutnant befördert und arbeitete bis 1870 im preußischen Marineministerium. Während des Deutsch-Französischen Krieges war er Stabschef des Oberbefehlshabers des Nordseegeschwaders, Vizeadmiral Eduard von Jachmann. Nach Ende des Krieges wurde Stenzel Offizier im Stab von Admiral Adalbert. Anfang 1872 wirkte er an der Organisierung der Kaiserlichen Admiralität mit. Im Herbst 1872 wurde er zum Korvettenkapitän befördert und erhielt das Kommando über das Kanonenboot "Albatross".