作為“金雕”家族的直系後繼型號，1164型導彈巡洋艦直接沿用了1134Б型大型反潛艦的船體型線圖進行放大，第45中央科學研究所也未對1164型艦的船體展開進一步的船模水池試驗。這雖然有利於縮短開發週期和節約研究經費，但也在一定程度上限制了航速的進一步提升。不過，大量採用成熟技術和系統設備的1164型艦還是有其特別之處的，其中最值得介紹的就是該型艦的動力裝置。
1164型導彈巡洋艦是蘇聯海軍歷史上第一種應用帶有廢熱利用迴路的燃氣渦輪機裝置的水面戰鬥艦。由於現代船用燃氣輪機具有廢氣流量大、溫度高等特點，可以將燃氣輪機排出的廢氣收集起來，用作高溫高壓蒸汽來驅動汽輪機，從而提高燃氣輪機動力裝置的燃料能量利用率。不僅如此，帶有廢熱利用迴路的燃氣渦輪機裝置還能夠減少廢氣熱量的損失率，同時抑制排放到大氣中的廢氣溫度，進而降低本艦的物理場特徵。帶有廢熱利用迴路的燃氣渦輪機裝置與其他幾種船用常規動力裝置的熱能損耗率對比可見表3。
艦上裝有兩套М21型燃蒸聯合循環動力裝置（COGAS），每套動力裝置由1臺М-70型可反轉巡航燃氣輪機、2臺М-8КФ型可反轉加速燃氣輪機、蒸汽熱回收系統、遠程自動控制系統和自動化燃氣輪機控制系統等部分構成，其中2臺巡航燃氣輪機安裝在前機艙中，採用雙層隔振，經Р028型雙速齒輪箱帶動軸系；4臺加速燃氣輪機安裝在後機艙中，只採用了一層減振措施，經不可脫開的隔聲聯軸器與軸系相聯，中間通過РГ54型並車單速齒輪箱減速到300轉/分鐘並驅動2具4葉定距螺旋槳。為了提高空氣進氣的品質，艦上除了安裝有百葉窗式分離器外，還加裝了渦旋式清潔過濾器，從而將進入燃氣輪機的空氣中含鹽量降低到0.04毫克/千克。
М-70型可反轉燃氣輪機又稱為ДС-71型或УГТ-6000Р型艦用燃氣渦輪機（Р代表帶有反轉動力渦輪），單臺額定功率7350千瓦（合10000馬力），動力渦輪轉速4750轉/分鐘，熱效率30%。在使用熱值10200千卡/千克的燃料油時的耗油率為0.281千克/千瓦·時，壓氣機增壓比為15，氣體流量32.5千克/秒。М-8КФ型可反轉加速燃氣輪機又稱為ДТ-59型或УГТ-16000Р型艦用燃氣渦輪機，單臺額定功率16550千瓦（合22500馬力），動力渦輪轉速3600轉/分鐘，熱效率30%。壓氣機增壓比為13.5，渦輪出口處燃氣溫度380℃，氣體流量100千克/秒。
一套М21型主動力裝置的組成示意圖
М-70型巡航燃氣輪機在工作時，其溫度約470℃的渦輪出口處燃氣（廢氣）不是直接經煙囪排放到艦外，而是先通往蒸汽熱回收系統。蒸汽熱回收系統的組成包括2臺КУП-1300型直流式再循環餘熱鍋爐，它與М-70型巡航燃氣輪機共用同一套變速箱和其他輔助設備。餘熱鍋爐收集到的蒸汽再供入汽輪機做功，2臺汽輪機可產生2×1500馬力的功率，並通過左右舷的兩臺自動變速箱輸出功率。當所有排氣源都接通時，汽輪機可產生的功率可提高到2×2500馬力（部分資料稱2×3000馬力）。除了1164型導彈巡洋艦外，僅建一艘的1833型綜合補給艦“別列津納河”號也裝有兩套總功率30000馬力的М24型燃蒸聯合循環動力裝置。
這套由國防部第1中央科學研究所、以克雷洛夫院士命名的中央船舶製造工藝科學研究所和“機械製造”設計局共同研究開發的蒸汽熱回收系統能夠有效增加燃機廢氣熱量利用率，還可以把來自餘熱鍋爐的蒸汽提供給渦輪發電機和作為生活日用蒸汽使用，據試驗測得可使給定功率的燃氣輪機的效率提升20~30%。該動力裝置採用了大量原創的技術解決方案，為這套動力裝置的設計做出突出貢獻的有來自尼古拉耶夫“機械設計”設計局的羅曼諾夫和伊格納堅科、蘇聯國防部第1中央科學研究所的專家和來自海軍的克尼亞澤夫等人。
在М21型自動化機組的驅動下，萬噸級的1164型導彈巡洋艦的最高航速為32.5節。而當該艦以18節經濟航速航行時，續航力可達7500海里。艦的自持力指標為30晝夜，若再通過海上橫向補給燃油、淡水和彈藥，其自持力和續航力還能繼續增加。輔機方面，艦上裝有3臺發電功率各為1500千瓦的ГТГ-1500-1型燃氣輪機發電機和3臺各1250千瓦的ГТГ-1250-1型燃氣輪機發電機，總裝機容量8250千瓦，可為艦上耗電用戶提供380V、50Hz的三相交流電。此外，艦上還備有1臺在緊急情況下提供發電的應急柴油發電機。
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