是为替代老旧的小巡洋舰尼俄伯号而以“尼俄伯代舰（）”为代号进行订购，并于1915年在基尔的开始。它于1916年1月31日在没有举行任何仪式的情况下，继而展开舾装工作。至1916年11月15日，舰只正式投入公海舰队使用。卡尔斯鲁厄号的全长为，有的和的前吃水。在满载情况下，舰只的排水量可达。与其三艘姊妹舰不同，卡尔斯鲁厄号的推进系统是由两套高压组成，以驱动两副直径为的三叶螺旋桨。舰只设计可输出的额定功率。它由十台燃煤和两台燃油双头式水管锅炉提供动力，这使得舰只的最高速度可达。卡尔斯鲁厄号能够携带煤和额外燃油