In den 1950er Jahren wurden in der ehemaligen Frankfurter Allee und damaligen Stalinallee Prachtbauten für den Arbeiter- und Bauernstaat (DDR) errichtet. Nach dem Tod von Josef Stalin wurde die Straße im Jahr 1961 in Karl-Marx-Allee umbenannt. Die Prachtbauten wurden im Stil des Sozialistischen Klassizismus errichtetauch, der auch "Zuckerbäckerstil" genannt wird.

In unmittelbarer Nähe zur heutigen Karl-Marx-Allee entstand das Hochhaus an der Weberwiese, nach Plänen von Hermann Henselmann. Das Hochhaus an der Weberwiese ist ein denkmalgeschütztes Wohnhaus in der Marchlewskistraße im Berliner Ortsteil Friedrichshain. Es gilt als erstes "sozialistisches Haus" in Berlin, wurde größtenteils aus wiederverwendeten Ziegelsteinen der Enttrümmerung errichtet und am 1. Mai 1952 den zukünftigen Bewohnern feierlich übergeben.

Einige wenige Hauseingänge der Wohnhäuser in der Karl-Marx-Allee sind mit Mosaiken verziert.

An der Kreuzung mit der Straße der Pariser Kommune bestand die HO-Gaststätte Haus Warschau, die auch Café Warschau genannt wurde und ein Nationalitätenrestaurant war, zu dem eine Terrasse im 1. Obergeschoss und ein Gartenrestaurant gehörte. Das Gartenrestaurant wird heute als Sommergarten James June mit Sun Chiller Lounge und Winterland Winterhütte (Kaminhütte) genutzt. Die Räume vom Restaurant in Parterre werden vom Computerspielemuseum Berlin genutzt.