Projekt oparto na planach „Von der Tanna”, zwiększając rozmiary, dodając dodatkową wieżę artylerii głównej na rufie (umieszczoną po raz pierwszy na niemieckich okrętach w superpozycji) oraz dokonując mniejszych modyfikacji. Pierwszy z okrętów został sfinansowany z budżetu na lata 1908–1909, drugi zaś 1909–1910. Podobnie jak poprzednik, obydwa okręty zostały zbudowane w stoczni koncernu Blohm & Voss w Hamburgu. Kontrakty na budowę krążowników oznaczonych „G” (numer budowy 200) i „H” (numer budowy 201) zawarto odpowiednio 17 września 1908 i 8 kwietnia 1909 roku. Stępkę pod pierwszy położono 7 grudnia 1908, pod drugi 28 sierpnia 1909 roku. Prace stoczniowe ukończono odpowiednio 30 września 1911 i 2 lipca 1912 roku. Koszt budowy każdej jednostki wynosił około 42 miliony marek w złocie.
Opis konstrukcji Charakterystyka ogólna Krążowniki liniowe typu Moltke miały długość całkowitą 186,6 m (186 m między pionami) i szerokość całkowitą 29,4 m (29,96 m ze złożonymi wzdłuż burt elementami sieci przeciwtorpedowych). Ich wyporność konstrukcyjna wynosiła 22 979 ton metrycznych, zaś pełna 25 400 ton (według innego źródła odpowiednio 22 616 i 25 300 ton), 3600 ton więcej niż w przypadku „Von der Tanna”. Obciążone do wyporności pełnej zanurzały się od 8,77 m na dziobie do 9,19 m na rufie.