Nella stagione successiva si laureò campione nazionale olandese, riuscendo anche a vincere tre tappe alla Vuelta a España e altre tre (tra cui una cronosquadre) al Tour de France; nel 1967 fu quindi primo in altre quattro frazioni della corsa spagnola, oltre a far sua una tappa al Giro di Svizzera. Il 1969 lo vide vincitore di una delle principali classiche del calendario internazionale, il Giro di Lombardia; alcuni giorni dopo, però, Karstens venne declassato a causa della positività ad un controllo antidoping e il successo fu di conseguenza assegnato al secondo classificato, il belga Jean-Pierre Monseré. In agosto a Zolder l'olandese aveva peraltro concluso al nono posto il campionato mondiale su strada, per quello che sarà il miglior suo piazzamento in dieci partecipazioni alla gara iridata.