אוניות המערכה מסדרת "קייזר" היו, כאמור, אוניות המערכה הגרמניות הראשונות שהיו מונעות במנועי טורבינה. בכל אונייה הותקנה טורבינה מתוצרת מפעל גרמני אחר, וזאת כדי לנסות לשבור את המונופול הבריטי של חברת "פארסונס" הבריטית בתחום. למרות זאת, באוניות "קייזר" ו"קייזרין" הותקנו שלוש טורבינות של פארסונס. הטורבינות הניעו מדחפים בעלי שלוש כנפיים, בקוטר 3.75 מטרים, שהביאו את האוניות למהירות 21 קשר (כ-39 קמ"ש). לאונייה היו שני הגאי כיוון. באונייה "פרינצרגנט לואיטפולד" הותקנו שתי טורבינות של פארסונס; הכוונה הייתה להתקין מנוע דיזל מתוצרת "גרמניה" (Germania) סביב הציר המרכזי בין שלושת צירי המדחפים, אך המנוע לא הושלם בזמן, ולפיכך הונעה האונייה רק באמצעות שתי טורבינות. בשל כך הייתה האונייה איטית מעט יותר מאחיותיה, בכחצי קשר.
את הקיטור סיפקו 16 דוודים, למעט ב"פרינצרגנט לואיטפולד" בה היו 14 דוודים. האוניות בהן היו 3 טורבינות נשאו 3,600 טון פחם, שאפשרו להן להגיע לטווח של כ-14,000 קילומטרים, במהירות של 12 קשר. "פרינצרגנט לואיטפולד" נשאה פחות פחם, 3,200 טון, אך היו בה מכלים ל-400 טון דלק עבור מנוע הדיזל המתוכנן. מנוע הדיזל לבדו יכול היה לספק לאונייה טווח של כ-3,700 קילומטרים באותה מהירות.
חימוש.
כל אחת מאוניות המערכה מסדרת "קייזר" נשאה עשרה תותחים בקוטר 12 אינץ' (305 מ"מ), שהיו מותקנים בזוגות, בחמישה צריחים. צריח אחד הותקן בקדמת האונייה, שניים באמצעה, בדירוג, ושניים בחלקה האחורי, כאשר הצריח הרביעי מותקן מאחורי הצריח החמישי ומעליו. במחסני האונייה אוחסנו 860 פגזים לתותחים אלה, 86 פגזים לכל תותח. כל פגז שקל 406 ק"ג; מהירות הלוע של התותחים הייתה 854 מטרים בשנייה. לתותחי האונייה הייתה הגבהה מרבית של 13.5 מעלות והנמכה מרבית של 8- מעלות. בהגבהה מרבית היו התותחים יכולים לירות לטווח מרבי של כ-16,300 מטרים. מאוחר יותר הוגדלה ההגבהה ל-16 מעלות, וכך הוגדל הטווח ל-20,400 מטרים.
לאוניות הייתה סוללת חימוש משני, ובה 14 תותחים מהירי ירי בקוטר 5.9 אינץ' (150 מ"מ), שהיו מוצבים במעין תאים משוריינים. לכל תותח היו 60 פגזים, ובסך הכל היו באונייה 2,240 פגזים בקוטר זה. משקלו של כל פגז היה 45.3 ק"ג, ומהירות הלוע של התותחים הייתה 835 מטרים בשנייה. טווח הירי של תותחים אלה היה 13,500 מטרים, ומאוחר יותר הוגדל הטווח ל-16,800 מטרים. האונייה נשאה גם חימוש שלישוני, שמונה תותחים בקוטר 3.5 אינץ (88 מ"מ). כמקובל לגבי אוניות מערכה באותה תקופה, נשאו האוניות גם חמישה צינורות לשיגור טורפדו בקוטר 20 אינץ' (508 מ"מ), שהיו מוצבים מתחת לקו המים: צינור אחד בחרטום האונייה, ושניים בכל אחד מצידי האונייה.
שריון.
כמו כל אוניות המלחמה הגרמניות באותה תקופה, מוגנו אוניות המערכה מסדרת "קייזר" בשריון מתוצרת קרופ. השריון על הסיפון היה בעובי משתנה, מ-10 ס"מ באזורים הקריטיים יותר של האוניות ועד 6 ס"מ באזורים פחות חשובים. רצועת השריון שהקיפה את האונייה הייתה בעובי 35 ס"מ סביב המבצר המרכזי באונייה (האזור בו היו מנועי הספינה, מרכזי התחמושת והפיקוד) ובעובי פחות בקצוות – 18 ס"מ בחרטומה ו-12 ס"מ בירכתיה. מעבר לחגורת השריון, הייתה עוד מחיצה שנקראה "מחיצת טורפדו" (torpedo bulkhead), שנועדה לשמור על האונייה גם במקרה של פריצת חגורת השריון החיצונית. עובייה של מחיצה זו היה 4 ס"מ. מגדל הניווט הקדמי היה מוגן בצדיו בשריון בעובי 40 ס"מ ובגג בעובי 15 ס"מ; המגדל האחורי היה מוגן בצדיו בשריון בעובי 20 ס"מ ובגג בעובי 5 ס"מ. צריחי התותחים הראשיים היו מוגנים בשריון בעובי 30 ס"מ בצדדים ו-22 ס"מ בגג הצריח; תאי התותחים המשניים היו מוגנים בשריון בעובי 17 ס"מ, ובעובי 8 ס"מ על מגיני התותח.
היסטוריה מבצעית.
לפני המלחמה.
"קייזר" ו"קניג אלברט" השתתפו בסיור נרחב מעבר לים אל דרום אמריקה ודרום אפריקה במהלך 1913 ו-1914. הסיור נועד להפגין את כוחה הימי של גרמניה, וגם לבחון את אמינותם של מנועי הטורבינה במשימות ארוכות טווח. שתי האוניות שבו לגרמניה לפני תחילתה של מלחמת העולם.
מלחמת העולם הראשונה.
פשיטות על חופי אנגליה.
המבצע החשוב הראשון במלחמה בו היו מעורבות אוניות המערכה מסדרת "קייזר" היה הפשיטה על סקרבורו, הרטליפול וויטבי, ב-15–16 בדצמבר 1914. עיקר הפשיטה בוצע בידי סיירות המערכה של צי הים הפתוח, ואילו עיקר כוחו של צי הים הפתוח, ובו אוניות המערכה מסדרת "קייזר", המתין בעמדת גיבוי במרכז הים הצפוני, במרחק כ-210 קילומטרים ממערב לסקרבורו.
לבריטים היה מידע על המבצע המתקרב, מכיוון שהקוד הגרמני היה ברשותם, אך המודיעין הבריטי לא ידע מהי מטרתו המדויקת של הצי הגרמני. בשל כך, הורה הפיקוד הבריטי לשייטת סיירות המערכה הראשונה, בפיקוד תת-אדמירל דייוויד ביטי, יחד עם שייטות של סיירות ומשחתות, לנסות וליירט את הצי הגרמני. כוח המשימה הבריטי הפליג ישירות אל מרכזו של צי הים הפתוח. ב-15 בדצמבר, ב-06:20 בבוקר, נתקלו משחתות בריטיות בספינת טורפדו גרמנית, והחל קרב מבולבל בין הכוחות הקלים של שני הציים בטווח קרוב. אוניות המערכה מסדרת "קייזר" היו בשלב זה קרובות מאוד לצי הבריטי, במרחק של כ-16 ק"מ משש אוניות מערכה בריטיות. ואולם, אדמירל פרידריך פון אינגנול, מפקד הצי הפתוח, חשש לסכן את הצי ללא אישורו המפורש של הקייזר, וילהלם; הוא לא ידע מהו הכוח העומד מולו, וחשש שכל הצי הגדול הבריטי נמצא בסביבה. בשל כך, החליט להסיג את הצי לאחור 10 דקות לאחר תחילת הקרב.
האוניות השתתפו בפשיטה נוספת, ההפגזה על יארמות' ולואסטופט, ב-24 באפריל 1916. גם בפשיטה זו הוטל הביצוע הממשי על סיירות המערכה, ואילו אוניות המערכה נותרו מאחור, בגיבוי. מפקד צי הים הפתוח היה כעת אדמירל ריינהרד שר. במהלך היום קיבל שר מידע על כך שהצי הגדול יוצא מבסיסו בסקפה פלו לקראתו, והוא נסוג לבסיסיו.
קרב יוטלנד.
ארבע מבין חמש האוניות בסדרת "קייזר" השתתפו בגיחה של צי הים הפתוח, שהתפתחה לקרב יוטלנד, בין 31 במאי ל-1 ביוני 1916. המטרה הגרמנית הייתה לנסות ולבודד יחידה אחת של הצי הגדול הבריטי ולהשמיד אותה על ידי כוח עדיף, וכך לשחוק את היתרון הבריטי ולהתקרב לשוויון כוחות. "קייזר", "קייזרין", "פרינצרגנט לואיטפולד" ו"פרידריך דר גרוסה", אוניית הדגל של אדמירל ריינהרד שר, היוו את הפָּלְגָה השישית של שייטת המערכה השלישית. זו הייתה שייטת אוניות המערכה הראשונה מבין שלוש. הפלגה החמישית, הפליגה ראשונה בשייטת, ובה אוניות מערכה מסדרת "קניג" (König) שהיו החלוץ. אחריהן הפליגו אוניות המערכה מסדרת "קייזר", ואחריהן אוניות המערכה מסדרת "הלגולנד" (Helgoland), הישנות יותר, ואוניות המערכה מסדרת "נאסאו" (Nassau), אוניות המערכה הגרמניות הראשונות מטיפוס דרדנוט. במאסף הפליגו אוניות המערכה פרה-דרדנוט המיושנות, מסדרת "דויטשלנד" (Deutschland), של שייטת המערכה הראשונה. אוניית הדגל של הצי כולו הייתה "פרידריך דר גרוסה".
מעט לפני השעה 16:00 נתקלו סיירות המערכה הגרמניות, שייטת הסיור הראשונה בפיקוד תת-אדמירל פרנץ פון היפר, בסיירות המערכה הבריטיות, שייטת סיירות המערכה הראשונה, בפיקוד תת-אדמירל דייוויד ביטי. היפר פנה דרומה במטרה למשוך את האוניות הבריטיות לטווח תותחיהן של אוניות המערכה הגרמניות, צי הים הפתוח, וביטי החל במרדף אחריהן. בדו-קרב הארטילרי שהחל בין שתי השייטות, התפוצצו והושמדו האוניות הבריטיות "אינדפטיגבל" (Indefatigable) ו"קווין מרי" (Queen Mary). בשעה 17:30 בערך הבחינה אוניית המערכה "קניג" באוניות הבריטיות המתקרבות; רבע שעה לאחר מכן הורה אדמירל ריינהרד שר, מפקד צי הים הפתוח, לפנות מעט שמאלה (מערבה), כדי שאוניותיו יוכלו לירות על סיירות המערכה הבריטיות. זמן קצר לאחר מכן ניתנה ההוראה לפתוח באש. אוניות המערכה מסדרת "קייזר", שהפליגו, כאמור, שניות בטור, לא היו עדיין בטווח, למעט "פרינצרגנט לואיטפולד" שירתה שמונה מטחים, החל מטווח 20,400 מטרים ועד לטווח 19,500 מטרים. לאחר מטחים אלה גדל שוב הטווח, והאש הופסקה. "קייזר" ו"פרידריך דר גרוסה" הצליחו להגיע לטווח ירי אל שייטת הסיירות הקלות השנייה הבריטית, שנלוותה לסיירות המערכה, אך האש הכבדה שירו שאר אוניות המערכה מנעה תצפית ירי מדויקת, ולאחר כמה מטחים הופסקה האש.
ביטי פנה צפונה, וכעת היה הוא זה שניסה למשוך את הצי הגרמני אל צי הים הגדול הבריטי שהתקרב מצפון, ללא ידיעת הגרמנים. עם התקרבות הציים האחד אל משנהו אירעו כמה היתקלויות בין אוניות שונות. הסיירת הגרמנית "ויסבאדן" (Wiesbaden) נפגעה מירי בריטי, ובשעה 19:00 בערך ספגה שוב אש בריטית. שר הורה לאוניותיו לתמרן, כדי שניתן יהיה לגרור את "ויסבאדן" הפגועה. בשעה 19:05 החלו הסיירות המשוריינות הבריטיות "דיפנס" (Defence) ו"ווריור" (Warrior) לירות על האוניה הגרמנית הפגועה, ואולם בשלב זה כבר התקרבו אוניות השטח הגרמניות הגדולות לזירה; "קייזר" ושלוש אוניות מערכה מסדרת "קניג" ריכזו את אשן על שתי האוניות הבריטיות מטווח קצר יחסית, מעט יותר מ-7,300 מטרים. אחד ממחסני התחמושת של "דיפנס" נפגע, והאונייה הבריטית התפוצצה והושמדה. "ווריור" הצליחה לחמוק מהאש הגרמנית ולסגת צפונה, כשהיא פגועה קשות, אל הגנתן של אוניות המערכה הבריטיות מסדרת "קווין אליזבת" (Queen Elizabeth), של שייטת אוניות המערכה החמישית.