Kruiser tempur berkhidmat dalam tentera laut UK, Jerman, Empayar Uthmaniyyah, Australia dan Jepun semasa Perang Dunia I, terutamanya di Pertempuran Kepulauan Falkland dan beberapa serangan dan peninjauan di Laut Utara yang memuncak dalam pertempuran armada yang dahsyat, iaitu Pertempuran Jutland. Kruiser tempur British khususnya mengalami kekalahan teruk di Jutland, dimana perisai ringan mereka membuatkan mereka sangat terdedah kepada bedilan meriam berkaliber besar. Pada penghujung perang, reka bentuk kapal utama telah dibangunkan dengan kapal tempur menjadi lebih pantas dan kruiser tempur menjadi lebih berperisai, mengaburkan perbezaan antara kruiser tempur dan kapal tempur laju. Perjanjian Tentera Laut Washington, yang menghadkan pembinaan kapal utama dari tahun 1922 dan seterusnya, kapal tempur dan kruiser tempur dilayan sama taraf, dan generasi baru kruiser tempur yang dirancang telah dibatalkan dibawah syarat-syarat perjanjian itu.