公主弗雷德里卡·路易莎·夏洛特·威廉明娜的女儿，而岳母夏洛特又是腓特烈·威廉三世与梅克伦堡-施特雷利茨的路易斯的女儿。斯图加人民于9月23日为未来国王新婚归国举行了盛大的欢庆仪式。他们在斯图加兴建了维拉·贝格作为住所。王储夫妇没有子女，原因或许是卡尔的同性恋倾向。1864年6月25日，卡尔的父亲符腾堡国王威廉一世去世，卡尔继位为符腾堡国王卡尔一世，并在次月举行了加冕仪式。1864年12月24日，符腾堡国王卡尔一世签署了出版和结社自由的法令。1866年普奥战争以普鲁士王国战胜、奥地利帝国战败告终，奥地利帝