Hans eldre bror, Henry Frederick, prins av Wales, nøt høyere anseelse enn Karl. Han forsøkte derfor å etterligne broren som han forgudet. I 1605 ble Karl utnevnt til hertug av York, som tradisjonen tilsier for monarkens andre sønn. To år tidligere var han utnevnt til hertug av Albany, en skotsk tittel med tilsvarende tradisjon. I 1612 døde Henry Frederick uventet av tyfoidfeber, og dermed ble Karl tronarving. Han ble utnevnt til prins av Wales og jarl av Chester i november 1616.