Die Benennung erfolgte nach der in der Nähe befindlichen Trabrennbahn. Auf dem Gelände des Vorwerks Karlshorst war 1862 das erste preußische Armeejagdrennen durchgeführt worden. Die Siedlung Karlshorst erlebte einen raschen Aufschwung, nachdem 1893 der "Verein für Hindernisrennen" einen großen Teil des Geländes gekauft und auf einer Fläche von 80 Hektar eine Pferderennbahn angelegt hatte. Am 6.5.1894 wurde die neue Hindernisbahn Karlshorst eingeweiht. 1911 waren bereits 5 000 Rennen durchgeführt. Im Interesse der Pferdebesitzer entstand 1893 der Haltepunkt Karlshorst, der später zu einem Bahnhof ("Rennbahnhof") umgebaut wurde. Aus der Hindernisbahn entstand nach dem Zweiten Weltkrieg eine Trabrennbahn, die am 1.7.1945 eingeweiht wurde. Sie wurde für die DDR zum wichtigsten Trainings- und Wettkampfzentrum des Trabersports (u. a. Großer Preis der DDR und Derby). Nach der Wiedervereinigung der Stadt verfügt Berlin mit der Trabrennbahn Mariendorf über zwei Trabrennbahnen.