毛奇号大巡洋舰 服役历史
黄昏的战斗停顿使毛奇号和其它战列巡洋舰得以清理干扰主炮的弹碎、扑灭火情、修复火控和信号设备，并为夜间行动准备好探照灯。在此期间，当德国轻型部队于21:00过后不久遇到英国的屏护部队时，公海舰队已按相反的顺序重组成一个整齐的队形。重鸣的炮火引起了贝蒂的注意，因此将其战列巡洋舰转向西行。在21:09，他看见了德国战列巡洋舰，并驶近至相距7,800（8,500碼）的范围内，于20:20开火。英国战列巡洋舰的攻击令希佩尔感到惊讶，他此时正搭乘G39号鱼雷艇准备登上毛奇号。德舰以全部仍可使用的火炮还击，并于21:32同时命中了黑暗中的长公主号和狮号。德国战列巡洋舰的机动迫使领头的第一战列分舰队向西转舵以避免碰撞。这使得第二战列分舰队的前无畏舰正好处于战列巡洋舰的正后方，从而阻挡了英舰追击正朝南转向的德国战列巡洋舰。英国战列巡洋舰只能朝这些老式战列舰开火；德国舰群则转向西南，将所有火炮都对准英国舰只。
至22:15，希佩尔终于能够转移至毛奇号，遂命其麾下的舰只以20節（37每小時）的速度驶向德国战列线的前端。然而，仅毛奇号和塞德利茨号符合执行条件；德夫林格号和冯·德·坦恩号最多能达到18節（33每小時），因此落在了后面。在毛奇号和塞德利茨号驶向前端的过程中，两艘舰因过于贴近小巡洋舰斯德丁号而被迫急剧减速，以避免相撞。此举也迫使第四侦察集群的其它几艘舰只——女性之赞号、斯图加特号和慕尼黑号向左转舵，导致它们陷入与英国第2轻巡洋分舰队的接触；两边的巡洋舰开始相互猛击。时任第四侦察集群司令的海军准将路德维希·冯·罗伊特决定引诱对方轻巡洋舰向毛奇号和塞德利茨号进发。然而，在几乎同一时间，严重受损的英国巡洋舰也停止了攻击。当它们离开时，南安普敦号发射的一枚鱼雷击中了女性之赞号，导致后者爆炸沉没。德国阵型从而陷入混乱，在此期间，塞德利茨号跟丢了毛奇号。塞德利茨号已无法再跟上毛奇号22節（41每小時）的速度，因此它退出队伍并独自前往喇叭礁灯塔。
至23:30，毛奇号独自遇到了来自英国第2战列分舰队后方的四艘无畏舰。舰长卡普夫下令舰只脱离接触，并希望自己没有被发现。事实上，英舰已经发现了毛奇号，但为了不向整个德国舰队暴露它们的位置，它们决定暂缓开火。在23:55以及00:20，卡普夫曾试图寻找能够穿过英国舰队的路径，但两次都未能奏效。直至01:00，当他航行远在大舰队前面之后，毛奇才得以成功逃离。
在战斗接近结束时，希佩尔于03:55向舍尔发送了一份报告，通报其麾下舰只遭受的巨大破坏。至此，德夫林格号和冯·德·坦恩号各自仅余两门炮可用，毛奇号涌入了约1000吨海水，塞德利茨号则严重受损。希佩尔报告称“第一侦察集群对于重要的交锋不再具有任何价值”，因此总司令指示它们返回港口，而他本人则决定与战列舰队在喇叭礁附近等待事态的发展。
在战斗过程中，毛奇号共13次命中虎号，自己则遭到4次15英寸炮的打击。其右舷的第5号150毫米炮被击中，并在战斗余下的时间内失效。舰上共有16人阵亡和20人负伤，他们大多是由150毫米炮中弹所导致。洪水和抗沉的努力则导致了1000吨海水涌入舰内。
日德兰之后，毛奇号于1916年还参加了数次进入北海的无果袭击，其中包括8月18－19日、9月25－26日、10月18－19日、10月23－24日，以及1917年3月23－24日的推进。在8月18－19日的舰队推进期间，第一侦察集群的任务是炮击桑德兰沿岸城镇，试图引出并摧毁贝蒂的战列巡洋舰。由于毛奇号和冯·德·坦恩号是仅有的两艘仍处于作战状态的德国战列巡洋舰，因此有三艘无畏舰也被部署至第一侦察集群参加行动，分别为藩侯号、大选帝侯号和巴伐利亚号。舍尔上将则率公海舰队余部，其中包括15艘无畏舰则拖后及提供掩护。但英国人已事先破译了德国人的计划，并派出大舰队应战。在19日14:35分，舍尔收到了大舰队逼近的警告，他不愿意在难分伯仲的日德兰海战后仅11周便又与整个大舰队交战，于是下令全体舰队掉头撤回德国港口。
1917年9月，卡普夫离开毛奇号，其舰长一职由海军上校汉斯·吉加斯接任。1917年9月至10月间，毛奇号参加了支援德国入侵俄国厄塞尔岛、达戈岛和穆胡岛（今均属爱沙尼亚）的阿尔比恩行动。在波罗的海的行动成功之后，毛奇号又被派往支援第二侦察集群，但并未实际参与1917年11月17日爆发的第二次黑尔戈兰海战。
1917年末，公海舰队开始在英国至挪威间的北海海域展开反护航袭击。1917年10月和12月，两支前往挪威的英国护航船队遭到德国巡洋舰和驱逐舰的拦截及摧毁，促使已升任大舰队总司令的贝蒂分离了几艘战列舰和战列巡洋舰来保护船队。这给了舍尔于整个战争期间都在等待的机会：孤立并消灭一部分大舰队的机会。
在1918年4月23日05:00，公海舰队离开港口，意图拦截一支由重兵护航的船队。其无线电通讯量被控制在最低限度，以防英国人了解这项行动。在4月24日05:10，毛奇号遭遇机械故障：其右舷螺旋桨从轴上脱落，而涡轮机还没来得及停下来，一副齿轮就被毁坏了。坏掉的轮组将一些钢片抛入辅助冷凝器，后者淹没了轮机舱，并导致中央和右舷发动机停止工作。咸水侵入锅炉，令舰只的航速降至仅4節（7.4每小時）；至08:45，吉加斯向舍尔报告称其舰只已“失去控制”，并且需要拖行。在09:38，小巡洋舰斯特拉斯堡号试图拖挂毛奇号，但未能成功。舍尔只得于10:13将无畏舰奥尔登堡号从战列分舰队中脱离出来，负责拖曳毛奇号返回港口。在14:10，由于尚未找到护航船队，舍尔遂将公海舰队调回德国海域。至17:10，毛奇号的发动机已经修复，舰只能够以17節（31每小時）的速度行驶。在19:37，英国潜艇E42发现舰只，并向毛奇号发射了一枚鱼雷，并取得命中。此举使得毛奇号涌入约1,800公噸（1,800長噸）水，却仍可依靠自己的动力到达港口。修复工作于1918年4月30日至9月9日在威廉港的帝国船厂进行。
完成修复后，毛奇号于1918年9月19日至10月3日参加了在波罗的海举行的训练行动。随着战列巡洋舰兴登堡号需要进入旱坞进行维修保养，自11月1日起，毛奇号开始担当时任第一侦察集群司令、海军少将罗伊特的旗舰。
毛奇号本应在第一次世界大战结束前不久参加最终舰队行动。公海舰队的大部将从它们的威廉港基地出发与英国大舰队进行决战；舍尔作为此时海軍戰爭指揮部的总参谋长，意图不惜一切代价重创英国海军，以便为德国争取更好的谈判地位。然而，许多厌战的水兵认为此次行动会破坏和平进程并延长战争。当公海舰队在威廉港集结时，水兵们开始大规模出逃。在冯·德·坦恩号和德夫林格号航行经过分隔威廉港内港和锚区的水闸时，两艘舰共有大约300名船员翻过舷侧并消失在岸上。
1918年10月29日上午，将于次日从威廉港启航的命令正式下达。从10月29日夜晚开始，几艘战列舰的船员相继发动叛变；来自第三战列分舰队的三艘舰拒绝起锚，并在图林根号和黑尔戈兰号舰上展开了破坏行动。面对公开的叛乱，行动命令最终被迫取消。至11月初，德国革命爆发，它促成了停战协定的签署，并推翻了君主制。
随着德国投降，公海舰队的大部分舰只都在罗伊特的率领下，被扣押至斯卡帕湾的英国海军基地。在德国舰队启程之前，时任海军内阁国务大臣的海军上将阿道夫·冯·特罗塔向罗伊特明确表示，他不能允许协约国在任何情况下强占这些舰只。 在落实《凡尔赛条约》的谈判过程中，舰队仍然维持扣押状态。罗伊特推断英国方面将于1919年6月21日，即谈判到期而无法达成协议的情况下会强占德国军舰，却不知截止日期已被延长至6月23日。为了防止这种情况，他决定率先凿沉己方舰只。6月21日上午，英国舰队离开斯卡帕湾进行训练演习；罗伊特于11:20向全体德国军舰下达了自沉命令。毛奇号于两小时十五分后沉没。其残骸于1927年6月10日被打捞上岸，并于1927年至1929年间在罗塞斯拆解报废。