大、更倾斜的船体和更大的排水量，但武器装备和装甲保护则保持不变。卡尔斯鲁厄号是为替代老旧的小巡洋舰而以“海鹰替舰（）”为代号进行订购，并于1911年在基尔的日耳曼尼亚船厂开始，建造编号为181。它于1912年11月11日，至1914年1月15日正式投入公海舰队使用。罗斯托克号是为替代小巡洋舰而以“秃鹫替舰（）”为代号订购，并于1910年在基尔的开建，工程编号为560。它于1912年11月12日、晚于姊妹舰一天下水，之后的舾装工作则一直持续至1914年2月5日，然后加入公海舰队。
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