בינואר 1937 הציגה רייהנמטל עיצוב עם המאפיינים הבאים: תותח בקליבר 60 ס"מ, פגז במשקל 2,000 קילוגרם, מהירות לוע התחלתית של 200 מטר לשנייה, טווח של 3 קילומטר, גובה ירי של 1.6 מטר, הטיה מעלה-מטה (עלרוד) לנשק עד זווית של 125 מעלות, 120 מעלות קשת צידוד ומרגמה במשקל 55 טון. עוד נקבע במהלך שלבי הפיתוח כי ידרשו הרבה מעבר ל-6 שעות כדי להרכיב את הנשק ולהכינו למצב ירי. לפיכך, רייהנמטל הציעה שהנשק יותקן על מרכב מתנייע, כדי למנוע את הרכבת הנשק בעמדת הירי. המרכב המתנייע תוכנן גם כפלטפורמת ירי למרגמה הכבדה, בכך שהנמיך את השלדה לקרקע בעת ירי ופיזר טוב יותר את עוצמת הרתע. כתוצאה, צומצם משך הזמן שנדרש להכין את הנשק לקרב לחצי שעה בלבד. בפברואר 1937 אישר משרד החימוש את המשך הפיתוח כתותח מתנייע.
כדי להשיג את הדיוק הנדרש, ננטש רעיון הטעינה דרך לוע הקנה. כמו כן, טווח הירי הוגדל מ-3,000 ל-4,000 מטר. כיוון הירי של המרגמה היה הפוך מכיוון הנסיעה של המרכב, כלומר, המרכב המתנייע היה צריך לנסוע אחורנית לעמדת הירי שלו. כך הכלי יכל לסגת מהר יותר מעמדת הירי במקרה של אש ארטילריה נגדית. אחת הבעיות שצצו במהלך הפיתוח הייתה הלחץ שיפעיל הרכב על הקרקע, שחורג בהרבה מ-0.8-0.7 ק"ג/סמ"ר לרכבים זחליים קודמים. מאחר שלא היה ניסיון עם לחץ קרקע כה גבוה, נערכו מבחני ניסוי על ה"נוֹיבָּאוּפַארְצוֹיג" ("Neubaufahrzeug") - טנק בינוני ניסיוני שנוסף לו משקל - בהם הושגה ניידות מספקת בתנאי שטח עם לחץ קרקע של 1.43 ק"ג/סמ"ר.
בפגישה שנערכה ב-9 במרץ 1938, אישר משרד החימוש את התוכניות לנשק החדש, ה-Gerät 040 (מגרמנית: מכשיר או התקן). גנרל קרל בקר, ראש מינהל הארטילריה במשרד החימוש - שכינוי הנשק יקרא על שמו - סבר כי יש להפעיל מספר תותחים מתנייעים כאלה ביחד כנגד ביצורי אויב. לפיכך נקבע כי יש לייצר שישה תותחים מתנייעים נוספים, בנוסף לנשק הניסיוני. הכלי הראשון שהושלם (מרכב ותותח) הוצג בפני הצבא ב-2 ביולי 1940. בסך הכל הושלמו 7 רכבי קרל גרט עד 1942; לשישה הראשונים הודבקו הכינויים "אדם/רקס", "אווה", "אודין", "ת'ור", "לוקי", ו"זיוו", בעוד השביעי היה רכב ניסוי.
בדיון שנערך בפברואר 1941, הוחלט להגדיל את טווח המרגמה על ידי הקטנת הקליבר מ-60 ל-54 ס"מ. רייהנמטל קיבלה את החוזה לתכנון המרגמה החדשה - ה-Gerät 041 - עם טווח של 10,000 מטר, שתותקן על המרכב המתנייע הקיים. במאי 1942 יצאה הוראה לייצור 6 קנים בקליבר 54 ס"מ, שיורכבו על ששת הרכבים הקיימים. שלושה קני Gerät 041 ראשונים היו אמורים להישלח בין החודשים יוני-אוגוסט 1943, אולם ניסויים מוקדמים למרגמה החדשה לא היו מוצלחים, מה שהוביל לעיכובים רבים בתוכנית. בסופו של דבר, רק שלושה הושלמו, ואלו הורכבו על שלדות מספר 1, 4 ו-5 ב-1944. במקרה הצורך, ניתן היה להחליף בין שני סוגי הקנים.
כיאה לכל מערכות הנשק הגרמניות, השם הרשמי שונה מספר פעמים במרוצת הזמן. בנובמבר 1940 נודע הנשק כ-Gerät 040, Gerät-Karl בפברואר 1941, Gerät 041 לגרסה בעלת תותח 54 ס"מ ב-1 ביולי 1942, ולבסוף Karl-Gerät ב-22 ביולי 1942. Gerät 040/041 היו שמות כיסוי רשמיים לנשק שהופצו על ידי ה-OKH ב-22 בפברואר 1943.
מאפיינים.
מרכב.
שני סוגים שונים של מנועים - שניהם של חברת דיימלר בנץ - שימשו להנעת הרכב במשקל 124 טון; מנוע מדגם MB 503 A בנזין 12 צילינדר, או מנוע MB 507 C דיזל 12 צילינדר. צריכת הדלק עמדה על 175 ליטר לבנזין ו-120 ליטר לדיזל לשעה, עם קיבולת דלק כוללת של 1,200 ליטר. עיצוב המתלים הראשוני ברכבים מספר 1 ו-2 כלל שמונה גלגלי מרכוב מגומי בכל צד, בעוד ברכבים 3 עד 6 היו 11 גלגלי מרכוב מפלדה. המהירות המקסימלית של רכבים 1 ו-2 הייתה 10 קילומטר לשעה, ו-6 קילומטר לשעה ברכבים 3 עד 6. נסיעה על קרקע רגילה לא היוותה בעיה מיוחדת לקרל גרט. אם הרכב נדרש לחצות שבילים פגומים או תעלות, אלו מולאו באמצעים כגון לוחות עץ גדולים וחצץ. גדמי עצים בנתיב הנסיעה נכרתו במקרה הצורך. לאחר שהקרל גרט נכנס לעמדת ירי אשר שוטחה במידה מדויקת, המרכב הונמך לקרקע בעזרת המנוע, פעולה שנמשכה 15 שניות.
לוגיסטיקה.
שינוע המרגמה המתנייעת הכבדה למרחקים ארוכים התבצעה בשתי דרכים: הראשונה הייתה על גבי מסילות ברזל, כאשר המרכב עם התותח נישאים באוויר בעזרת שני כנים עצומים המותקנים על שני קרונות משא. השיטה השנייה כללה פירוקו למספר חלקים של הקרל גרט - זאת בעזרת עגורן עם כושר נשיאה של 35 טון הנישא על גבי רכב מיוחד - ושינועם בכביש על ידי גורר.
מספר טנקי פאנצר סימן 4 מדגמים D, E ו-F הוסבו לרכבים נושאי תחמושת לקרל גרט. ההסבה התבצעה על ידי הסרת צריח הטנק והתקנת עגורן חשמלי בחזית הטנק ותיבת תחמושת המכילה 4 פגזים מעל תא המנוע. אז היה העגורן מעביר את הפגז היישר מתיבת התחמושת אל מדף הטעינה של המרגמה הכבדה. שתי נושאות תחמושת כאלו הוקצו לכל מרגמה מתנייעת.
חימוש.
למרגמת 60 הס"מ היה אורך כולל של 5,068 מ"מ, ואורך קנה של 4,200 מ"מ. משקלה 69 טון. כדי לטעון את הנשק מחדש היה צריך להנמיכו לזווית של אפס מעלות. זווית הירי נעה בין 55 ל-70 מעלות, עם צידוד מוגבל של 4 מעלות לכוונון המרגמה; כוונון גדול יותר חייב את הזזת המרכב המתנייע. ירי במרגמת הענק הצריך צוות של 19 חיילים - מפקד ו-18 תותחנים. קצב האש המקסימלי עמד על פגז בודד כל 10 דקות.
התחמושת הראשונה שירתה המרגמה הייתה פגז כבד חודר בטון באורך 2.5 מטר, במשקל 2170 קילוגרם ועמוס ב-280 קילוגרם חומר נפץ. הפגז עזב את הקנה במהירות לוע התחלתית של 220 מטר לשנייה, והשיג טווח מרבי גבוה מ-4,000 מטר. ב-1942 הוצג פגז קל יותר כדי להגדיל את טווח הנשק. פגז זה שקל רק 1,700 קילוגרם, ומולא ב-220 קילוגרם חומר נפץ. במהירות לוע מקסימלית של 283 מטר לשנייה, הפגז הקל השיג טווח גדול יותר - 6,640 מטר, אך גם היה פחות מדויק מהפגז הכבד. מרגמת הקרל גרט שיגרה את הפגזים בזווית גבוהה, ואלו ניצלו את כוח הכבידה להאצה, בחודרם עד 2.5 מטר של בטון.
אורכה של מרגמת ה-Gerät 041 (בקליבר 54 ס"מ) היה 7,018 מ"מ, עם אורך קנה של 6,240 מ"מ. היא הייתה כבדה ב-2.3 טון יותר מה-Gerät 040. היא ירתה פגז חודר בטון קל במשקל 1,250 קילוגרם, שעזב את הלוע במהירות של 378 מטר לשנייה עם חדירה פוטנציאלית של 3-3.5 מטר של בטון.
שירות מבצעי.
אף שהקרל גרט יועד במקור להתמודד כנגד קו מאז'ינו, הכלי הראשון הושלם מאוחר מכדי לקחת חלק במערכה זו. במקום זאת, נמצא לרכבי הקרל גרט שימוש חדש בחזית המזרחית, כנגד הביצורים הסובייטים. ב-3 בינואר 1941 הוקמה היחידה הראשונה של הקרל גרט - סוללת ארטילריה כבדה 883, שהורחבה לגדוד ארטילרי כבד שלושה חודשים מאוחר יותר. לקראת מבצע ברברוסה, צוותה סוללת ארטילריה מספר 1 מגדוד 883 עם שני קרל גרט ו-60 פגזים לארמייה ה-17, וסוללה מספר 2 מגדוד 883 עם שני רכבים ו-36 פגזים לארמייה הרביעית. סוללה 1 צוותה לקורפוס ה-4 לשם תקיפת בונקרים בגבול הפולני בימים הראשונים לפלישה, אולם בדיווח של הקורפוס הרביעי נכתב כי הסוללה לא נדרשה לפעילות, והייתה מושבתת עקב תקלות מכניות. סוללה 2 הופעלה כנגד מבצר ברסט ליטובסק; הפגזים החריבו חלקים גדולים במבצר, והותירו מכתשים ברוחב 15 מטר ובעומק 5 מטר. שני פגזים היו נפל. לאחר מספר בודד של ימי פעילות, נקראו הסוללות לשוב לבסיסים עורפיים.
לקראת המצור על סבסטופול (1941–1942), הוקמה סוללה חדשה של שלושה קרל גרט ב-18 בפברואר 1942, ואלו נשלחו לארמייה ה-11 תחת פיקוד קבוצת ארמיות דרום. ב-20 במאי דיווחה הארמייה ה-11 שכל שלושת הרכבים בחזית, יחד עם 72 ו-50 פגזים חודרי בטון כבדים וקלים בהתאמה. שלושת הקרל גרט ירו את כל הפגזים בין ה-2 ל-13 ביוני; אחת המטרות שנבחרו הייתה מצודת מקסים גורקי. משלוח נוסף של 79 פגזים קלים וכבדים הגיע לסוללה, ואלו כולם נורו עד 1 ביולי, היום בו השתלטו הגרמנים על העיר סבסטופול. ב-19 ביולי 1942 נשלחה הסוללה חזרה לגרמניה לשיפוצים.
ב-22 ביולי 1942, הפיקוד הגרמני העליון (OKH) הורה לשלוח את סוללה 628 שהוקמה זה מכבר וכללה שתי קרל גרט, לקבוצת ארמיות צפון כדי לסייע במבצע ג'ורג', שם הקוד למתקפה כנגד לנינגרד. הסוללה הגיעה לחזית ב-2 בספטמבר, אולם המתקפה נדחתה לאחר שכוחות סובייטים הבקיעו את המצור בדרום העיר. ב-18 באוקטובר הורה ה-OKH לארמייה ה-11 לשלוח את הסוללה בהקדם האפשרי ללייפציג, אולם הארמייה ה-11 ביקשה לשמור את המרגמות המתנייעות לשם מתקפה חדשה שתוכננה כנגד לנינגרד. גם מתקפה זו נדחתה, ותוכננה מתקפה חדשה תחת שם הקוד "קסם אש" (Feuerzauber), אולם בעקבות פתיחת הסובייטים במתקפות נגד ענקיות, בוטלה התוכנית. לא נמצא כל תיעוד רשמי שסוללה 628 ירתה ולו פגז בודד לעבר לנינגרד. ב-4 בדצמבר 1942 נשלחה הסוללה חזרה ללייפציג.
ב-15 במאי 1943 הוקם גדוד ארטילרי כבד 628 המורכב משתי סוללות, בנות 2 רכבים כל אחת ורכב נוסף בעתודה. הארמייה 18 מקבוצת ארמיות צפון תכננה לעשות שימוש בקרל גרט בודד כנשק סיוע למתקפה דרומית ללנינגרד, אולם ב-8 באוגוסט 1943 קיבל גדוד 628 פקודה לשוב לבסיס בגרמניה. חודש מאוחר יותר, הגדוד הוסב לגדוד מרגמות כבד בקוטר 21 ס"מ. באותו זמן, הוקם כוח מיוחד (Kommando für Karl-Geräte) לשמירה על מרגמות הקרל גרט בבסיסם בגרמניה.