继1908年，德国通过新一版《舰队法》之后，英德海军竞赛达到最高潮。
在德国于1908年晚些时候开工了8*305L50、标排23000吨航速25.5节的毛奇级大巡后，英国于1909年初回应予8*343L45、标排26700吨航速27.5节的狮级，随后，又于1910年开工了一条改进型的玛丽女王；德国于1910年开工了一条8*305L50、航速26.5节、标排25000吨的塞德利茨号，提升口径和航速，作为对玛丽女王的回应；英国随后又于1911年开工了三条装备343或者356毫米主炮的战巡，其中一条是给日本的订单“金刚”号。如此一来，虽然德皇海军也在努力提升大巡的口径和航速，但是无论在总体数量还是质量方面，仍然被对手全面压制了。提尔皮茨对此十分忧虑，感到急切需要一种可以破局的强力大巡。于是，1912型大巡便应运而生。
面对皇家海军不断扩大的战巡主炮、吨位和不断提高的航速，德国海军部召开了秘密会议来应对。会上，第一海务秘书提尔皮茨指出，虽然德皇海军的305L50主炮可以勉强抵抗皇家海军的343L45主炮，但是却无法抵抗更强的356L45主炮。尽管金刚级是给日本海军的订单，但难以保证该舰不会被英国人征用，或者皇家海军不会把已经装备343主炮的战列舰炮弹威力升级到356主炮的水平。也就是说，面对皇家海军越来越多的战巡海，德皇海军目前大巡上面装备的283L45和305L50火炮完全不足以应对。德皇海军急需一级数量更多、装备更大火炮的大型巡洋舰，来对抗假想敌——皇家海军无论是数量、还是质量上都更强的战列巡洋舰。
会上，提尔皮茨同意在不过分增加预算的前提下，把新型大型巡洋舰的排水量增加到30000吨左右；同时，主炮口径达到340毫米。因为经过计算，装备8*340毫米主炮、航速28节的大型巡洋舰是可以正好卡在3万吨以内的。这样的战舰并没有超过提尔皮茨扣死的3万吨限制，在帝国议会上更容易通过一些。同时，为了增加建造数量，海军部应该将原先计划建造4艘的1911型战列舰的数量削减到3艘，并且将原先的1911型大型巡洋舰的后继计划全部更改为全新的1912型。
会后，设计部门进行了初步计算和设计。拿出的1号方案是，长220米，宽29米，吃水8-9米，和塞德利茨号一样的长艏楼布局，船头干舷7-8米，中部6.5米，尾部4米。标准排水量29000吨，满载排水量34000吨。装备总计24台煤油混烧锅炉，4台蒸汽轮机，航速26.5节。装备4座双联装340毫米45倍口径主炮，弹重550千克，炮口初速800mps，炮塔前二后二背负式布局；14座单装150毫米45倍口径副炮，布置在露天甲板下一层甲板。4座单装88毫米高射炮。各部位装甲厚度同塞德利茨号：主装为300毫米，高度2.5米，其中水上1米水下1.5米；上装厚度300-230毫米，平均厚度270毫米，高度3米；炮郭厚度150毫米；首尾次装厚度100毫米；防雷装甲厚度50毫米；双层装甲甲板，上层50毫米下层30毫米；主炮塔装甲正面300毫米，侧面230毫米，顶盖100毫米，座圈270毫米，司令塔装甲300毫米。装甲、航速同塞德利茨号，但是主炮由305L50增加到340L45，所以标排增加了4000吨，达到29000吨。
设计部门提出，如果将340毫米舰炮升级为350毫米，则需要在标准排水量上增加约2000吨。这遭到了提尔皮茨的拒绝。他认为过大的主炮口径会刺激英国人做出装备更大的主炮的战巡。设计部门提出，如果将340毫米口径主炮的倍径增加5，则可以在增加约1000吨排水量的同时，达到与350毫米炮相同的性能。这点得到了德皇的支持，提尔皮茨则以为加倍径要秘密进行，实际上是变相同意了这一提议。不过，提尔皮茨还是希望将排水量控制在30000吨以内。
于是，1911年晚些时候，对外宣称为340毫米45倍口径的340毫米50倍口径主炮的研发工作正式开始。该主炮的参数为：炮重72吨，倍径50倍口径德标，47倍口径英标，弹重600千克，预计炮口初速840mps。从这一型主炮开始，德皇海军主力舰火炮开启了强装药大弹重模式。由于前面已经试制过305毫米50倍口径火炮，所以这一型主炮的研发可谓是轻车熟路。
与此同时，为了在主炮威力增强的前提下控制排水量，设计人员决定将300毫米的主装削减至250毫米，平均厚度270毫米的上装也削弱至250毫米。换言之，主装上装厚度一致，也就是采用高度巨大的一体式主装。预计修改后的主装高度5米，其中水上3米水下2米。炮郭和上部装甲带厚度150毫米高度3米。首尾次装厚度依旧是100毫米。如此修改主装的结果，就是节省了约500吨标排，这恰好抵消了主炮加倍径的增重。
但是，在方案递交前，海军向设计部门提出，希望将副炮位置提升一层甲板。因为据冯德坦恩号的试航结果，放置在甲板下的副炮在高速航行时上浪严重，有时会难以操作。25节的冯德坦恩如此，26.5节的新式大型巡洋舰更是如此。最终，副炮被提升到了上甲板之上，再在150毫米3米高的上装之外，额外增加了两条50米长、3米高的炮郭装甲。这一操作导致战舰增重约600吨。
设计部门也提出，如果在24台煤油混烧锅炉外增加8台纯燃油锅炉，再改进蒸汽轮机的功率利用效率、改进舰型，增加试验性的球鼻艏，就可以让原先航速设计26.5节的大型巡洋舰，加快到28节甚至29节，同时总功率由70000马力增加到100000马力。这一设想得到德皇的首肯，出于对抗皇家海军越来越快的战巡的考量，提尔皮茨也同意了。于是，这些都被增加到了设计当中。这样增加的重量大概是400吨。
另外，为了抵御敌人威力越来越大的主炮，其他部位的装甲也得到了大幅加强。作为对主装削弱的补充，本级舰安装了100毫米厚度的穹甲和50毫米厚度的平甲。这是德国主力舰首次装备如此大厚度的穹甲和主水平装甲。主炮塔座圈的厚度被提升至320毫米，正面350毫米，顶盖也达到史无前例的120毫米。如此造成的增重大概又是800吨。
这样，经过一番增增减减的操作以后，本级舰的标准排水量已经由原先的29000吨，增加到了30800吨。
最终决定的2号方案为：长225米宽30米，吃水8-9米，标准排水量30800吨，满载排水量36000吨。采用平甲板舰体，船首干舷7-9米，舯部干舷6.5米，尾部干舷6米。装备4座双联装340毫米50倍口径主炮，弹重600千克，初速840mps；16座单装150毫米45倍口径副炮，其中12座安装在炮郭内，4座安装在高射炮座内。另外装备5座500毫米鱼雷发射管。装备24台燃煤锅炉、8台燃油锅炉，100000马力，航速28节。主装是加强过的，250毫米高度5米，水下2米水上3米；上装150毫米高度3米，次装150毫米高度4米，炮郭150毫米高度3米；防雷50毫米，甲板双层，上甲板50毫米，下甲板50毫米，穹甲100毫米；主炮正面350毫米，侧面250毫米，顶盖120毫米，座圈320毫米，司令塔350毫米。
这一设计定案后，模糊化的、具有欺骗性的方案在帝国议会得到了通过。建造数量达到了史无前例的4艘，第一批于1911年末开工，第二批于1912年年内开工，各自是1艘和3艘。由于建造优先度很靠前，所以建造速度很快，预计第一批于1914年服役，第二批于1915年年内服役。届时，德皇海军将获得4艘装备340毫米50倍口径主炮、航速28节、排水量超过三万吨的大巡，部分挽回高速舰队对阵英国人的时候的劣势。
四艘大巡依次命名为：德弗林格号（1911）、俾斯麦侯爵号（1912）、毛奇号（1912，原先毛奇号更名吕佐夫号）、罗恩号（1912，代替1911年发生爆炸沉没的同名巡洋舰）。除去第一艘，后三艘略作改动的又叫做三巨头级，即用德意志帝国立国过程中做出巨大贡献的三巨头命名。
在德国于1908年晚些时候开工了8*305L50、标排23000吨航速25.5节的毛奇级大巡后，英国于1909年初回应予8*343L45、标排26700吨航速27.5节的狮级，随后，又于1910年开工了一条改进型的玛丽女王；德国于1910年开工了一条8*305L50、航速26.5节、标排25000吨的塞德利茨号，提升口径和航速，作为对玛丽女王的回应；英国随后又于1911年开工了三条装备343或者356毫米主炮的战巡，其中一条是给日本的订单“金刚”号。如此一来，虽然德皇海军也在努力提升大巡的口径和航速，但是无论在总体数量还是质量方面，仍然被对手全面压制了。提尔皮茨对此十分忧虑，感到急切需要一种可以破局的强力大巡。于是，1912型大巡便应运而生。
面对皇家海军不断扩大的战巡主炮、吨位和不断提高的航速，德国海军部召开了秘密会议来应对。会上，第一海务秘书提尔皮茨指出，虽然德皇海军的305L50主炮可以勉强抵抗皇家海军的343L45主炮，但是却无法抵抗更强的356L45主炮。尽管金刚级是给日本海军的订单，但难以保证该舰不会被英国人征用，或者皇家海军不会把已经装备343主炮的战列舰炮弹威力升级到356主炮的水平。也就是说，面对皇家海军越来越多的战巡海，德皇海军目前大巡上面装备的283L45和305L50火炮完全不足以应对。德皇海军急需一级数量更多、装备更大火炮的大型巡洋舰，来对抗假想敌——皇家海军无论是数量、还是质量上都更强的战列巡洋舰。
会上，提尔皮茨同意在不过分增加预算的前提下，把新型大型巡洋舰的排水量增加到30000吨左右；同时，主炮口径达到340毫米。因为经过计算，装备8*340毫米主炮、航速28节的大型巡洋舰是可以正好卡在3万吨以内的。这样的战舰并没有超过提尔皮茨扣死的3万吨限制，在帝国议会上更容易通过一些。同时，为了增加建造数量，海军部应该将原先计划建造4艘的1911型战列舰的数量削减到3艘，并且将原先的1911型大型巡洋舰的后继计划全部更改为全新的1912型。
会后，设计部门进行了初步计算和设计。拿出的1号方案是，长220米，宽29米，吃水8-9米，和塞德利茨号一样的长艏楼布局，船头干舷7-8米，中部6.5米，尾部4米。标准排水量29000吨，满载排水量34000吨。装备总计24台煤油混烧锅炉，4台蒸汽轮机，航速26.5节。装备4座双联装340毫米45倍口径主炮，弹重550千克，炮口初速800mps，炮塔前二后二背负式布局；14座单装150毫米45倍口径副炮，布置在露天甲板下一层甲板。4座单装88毫米高射炮。各部位装甲厚度同塞德利茨号：主装为300毫米，高度2.5米，其中水上1米水下1.5米；上装厚度300-230毫米，平均厚度270毫米，高度3米；炮郭厚度150毫米；首尾次装厚度100毫米；防雷装甲厚度50毫米；双层装甲甲板，上层50毫米下层30毫米；主炮塔装甲正面300毫米，侧面230毫米，顶盖100毫米，座圈270毫米，司令塔装甲300毫米。装甲、航速同塞德利茨号，但是主炮由305L50增加到340L45，所以标排增加了4000吨，达到29000吨。
设计部门提出，如果将340毫米舰炮升级为350毫米，则需要在标准排水量上增加约2000吨。这遭到了提尔皮茨的拒绝。他认为过大的主炮口径会刺激英国人做出装备更大的主炮的战巡。设计部门提出，如果将340毫米口径主炮的倍径增加5，则可以在增加约1000吨排水量的同时，达到与350毫米炮相同的性能。这点得到了德皇的支持，提尔皮茨则以为加倍径要秘密进行，实际上是变相同意了这一提议。不过，提尔皮茨还是希望将排水量控制在30000吨以内。
于是，1911年晚些时候，对外宣称为340毫米45倍口径的340毫米50倍口径主炮的研发工作正式开始。该主炮的参数为：炮重72吨，倍径50倍口径德标，47倍口径英标，弹重600千克，预计炮口初速840mps。从这一型主炮开始，德皇海军主力舰火炮开启了强装药大弹重模式。由于前面已经试制过305毫米50倍口径火炮，所以这一型主炮的研发可谓是轻车熟路。
与此同时，为了在主炮威力增强的前提下控制排水量，设计人员决定将300毫米的主装削减至250毫米，平均厚度270毫米的上装也削弱至250毫米。换言之，主装上装厚度一致，也就是采用高度巨大的一体式主装。预计修改后的主装高度5米，其中水上3米水下2米。炮郭和上部装甲带厚度150毫米高度3米。首尾次装厚度依旧是100毫米。如此修改主装的结果，就是节省了约500吨标排，这恰好抵消了主炮加倍径的增重。
但是，在方案递交前，海军向设计部门提出，希望将副炮位置提升一层甲板。因为据冯德坦恩号的试航结果，放置在甲板下的副炮在高速航行时上浪严重，有时会难以操作。25节的冯德坦恩如此，26.5节的新式大型巡洋舰更是如此。最终，副炮被提升到了上甲板之上，再在150毫米3米高的上装之外，额外增加了两条50米长、3米高的炮郭装甲。这一操作导致战舰增重约600吨。
设计部门也提出，如果在24台煤油混烧锅炉外增加8台纯燃油锅炉，再改进蒸汽轮机的功率利用效率、改进舰型，增加试验性的球鼻艏，就可以让原先航速设计26.5节的大型巡洋舰，加快到28节甚至29节，同时总功率由70000马力增加到100000马力。这一设想得到德皇的首肯，出于对抗皇家海军越来越快的战巡的考量，提尔皮茨也同意了。于是，这些都被增加到了设计当中。这样增加的重量大概是400吨。
另外，为了抵御敌人威力越来越大的主炮，其他部位的装甲也得到了大幅加强。作为对主装削弱的补充，本级舰安装了100毫米厚度的穹甲和50毫米厚度的平甲。这是德国主力舰首次装备如此大厚度的穹甲和主水平装甲。主炮塔座圈的厚度被提升至320毫米，正面350毫米，顶盖也达到史无前例的120毫米。如此造成的增重大概又是800吨。
这样，经过一番增增减减的操作以后，本级舰的标准排水量已经由原先的29000吨，增加到了30800吨。
最终决定的2号方案为：长225米宽30米，吃水8-9米，标准排水量30800吨，满载排水量36000吨。采用平甲板舰体，船首干舷7-9米，舯部干舷6.5米，尾部干舷6米。装备4座双联装340毫米50倍口径主炮，弹重600千克，初速840mps；16座单装150毫米45倍口径副炮，其中12座安装在炮郭内，4座安装在高射炮座内。另外装备5座500毫米鱼雷发射管。装备24台燃煤锅炉、8台燃油锅炉，100000马力，航速28节。主装是加强过的，250毫米高度5米，水下2米水上3米；上装150毫米高度3米，次装150毫米高度4米，炮郭150毫米高度3米；防雷50毫米，甲板双层，上甲板50毫米，下甲板50毫米，穹甲100毫米；主炮正面350毫米，侧面250毫米，顶盖120毫米，座圈320毫米，司令塔350毫米。
这一设计定案后，模糊化的、具有欺骗性的方案在帝国议会得到了通过。建造数量达到了史无前例的4艘，第一批于1911年末开工，第二批于1912年年内开工，各自是1艘和3艘。由于建造优先度很靠前，所以建造速度很快，预计第一批于1914年服役，第二批于1915年年内服役。届时，德皇海军将获得4艘装备340毫米50倍口径主炮、航速28节、排水量超过三万吨的大巡，部分挽回高速舰队对阵英国人的时候的劣势。
四艘大巡依次命名为：德弗林格号（1911）、俾斯麦侯爵号（1912）、毛奇号（1912，原先毛奇号更名吕佐夫号）、罗恩号（1912，代替1911年发生爆炸沉没的同名巡洋舰）。除去第一艘，后三艘略作改动的又叫做三巨头级，即用德意志帝国立国过程中做出巨大贡献的三巨头命名。
。同样是600kg，340/50用重弹估计很难达到820+mps，350/45用标准弹轻轻松松840+，而且单发威力上，350更好。至于30000吨排水量，砍一节航速就能压回去了
