W zamyśle planistów miały, dzięki dużej prędkości i sporemu zasięgowi, prowadzić działania rozpoznawcze na rzecz floty liniowej lub operować na morskich liniach komunikacyjnych przeciwnika (S.B. Trubicyn: Liegkije kriejsiera Giermanii (1914–1918 gg.). Sankt-Petersburg: 1997)..
Stępki pod obydwa okręty położono w 1911 roku w kilońskich stoczniach: przyszły „Karlsruhe” był budowany jako „Ersatz Seeadler” (numer stoczniowy 181) w Germaniawerft, przyszły „Rostock” jako „Ersatz Geier” (numer stoczniowy 560) w Howaldtswerke. Ceremonie wodowania krążowników odbyły się odpowiednio 11 i 12 listopada 1912 rokuZa Grönerem i Jungiem; Conway's All the World's Fighting Ships i Trubicyn podają datę 11 grudnia, a nie 12 listopada.. Prace wykończeniowe również prowadzone były niemal równolegle i oba okręty weszły do służby na początku 1914 roku: „Karlsruhe” 15 stycznia, „Rostock” 5 lutego.