舰均是根据1867年的舰队规划而订购——鉴于在普丹战争期间，弱小的无法突破的封锁，当时的北德意志联邦遂批准了这项舰队计划，以壮大北德意志邦联海军。两艘舰是由英国船舶工程师于1869年设计，是当时所有海军中最强大的，尽管它们在问世后便已显过时。皇帝号的全长为89.34米，有19.1米的和7.39米的吃水深度，设计和满载排水量分别为7645吨和8940吨。它由一台双缸单胀蒸汽机提供动力，所需的蒸汽是通过八台筒状燃煤供给。其发动机额定功率为，最高速度为。舰只原本还配备有全帆船具，但在后来的改造中逐渐减少，最终