Karl-Heinz Henrichs erreichte seine größten Erfolge als Mitglied des Gold-Vierers von Trainer Gustav Kilian in der Mannschaftsverfolgung. Bei den Bahn-Weltmeisterschaften 1963 wurde der Vierer (mit Lothar Claesges, Karl Link und Ernst Streng) Vize-Weltmeister, im Jahr darauf in identischer Besetzung Olympiasieger in Tokio.