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  柯尼斯堡級艦隻的全長和水線長度分別為和、有的舷寬和最多的吃水深度。它們的設計排水量為、標準排水量根據《華盛頓海軍條約》的規定為,而滿載的作戰排水量則可高達。船體採用縱肋鋼框架構造,並採用大量焊接以減輕重量;船體有高達85%的比例是焊接而非鉚接而成。它們被分為十九個水密艙室和一個佔龍骨長度比重為72%的雙層船底。  柯尼斯堡級艦隻的標準船員編制為21名軍官和493名水兵。其後又增加為23名軍官和588-591名水兵,而在第二次世界大戰期間,船員人數則進一步增至820-850名官兵。它們還配備有一些小型艦載艇,包括2艘哨艇、2艘駁船、2艘機動艇、1艘獨桅縱帆船和1艘小划艇。這些艦隻都是相對良好的遠洋船具,但如果內部貯物裝載不當則有傾覆之虞,並會輕微受到下風舵的影響。在艦舵橫位時,艦體傾角高達為20°。儘管如此,它們的機動性很強,在頂頭浪中只有輕微的速度損失,而在急轉彎時的失速也僅為20%。  在20世紀30年代,同級的全部三艘艦都被改裝成具備可搭載兩架偵察型浮筒飛機的能力。它們配備了飛機彈射器和吊杆,以便發射飛機和當飛機降落在水中後進行回收。這些艦隻最初搭載的是亨克爾He60型水上偵察機雙翼機,十年後則替換為兩架阿拉多Ar196型單翼機。彈射器每次只能容納一架飛機;第二架則必須解體安置在倉庫內,而這些艦隻均不設機庫進行存放。

  柯尼斯堡級艦隻的推進系統由四臺蒸汽輪機和兩臺10缸四衝程柴油機組成。渦輪機被分入三個輪機艙;柴油機則設有獨立的艙室,位於渦輪機正後方。渦輪機的蒸汽由六臺船用式雙頭燃油鍋爐供應。發動機負責驅動兩副三葉螺旋槳,其直徑在同級前兩艘艦為,科隆號則為。這些艦隻的動力裝置可提供的最高速度,額定功率為,但在速度實驗中,全部三艘艦的功率都超過了。這些艦隻的設計貯煤量為,但通過利用額外的空間則可使貯煤量提高至。這使得它們能夠以的速度航行;若將速度降低至,則續航里程可高達。轉向由單舵控制。柯尼斯堡級艦隻各有三臺渦輪發電機和兩臺柴油發電機用於供電;它們可在220伏特的電壓下輸出的總電功率。

  柯尼斯堡級艦隻的主艦炮為九門安裝在三座三聯裝炮塔內的150毫米25式速射炮。其中一座炮塔設於前部,另外兩座以揹負式佈局設於艦艉。後炮塔可相互補償以增加其射界。它們共配備1080發彈藥,其中每炮120發。在建成初期,這些艦隻還設有兩門單座安裝的88毫米45倍徑速射炮;各配備400發彈藥。此外,柯尼斯堡級艦隻也攜帶有四組設於艦舯的三聯裝魚雷管支架,並配備24枚管徑為的魚雷,但它們至1940年被更具威力的管所取代。這些艦隻還可裝載120枚水雷。  柯尼斯堡級艦隻的防空武器於它們的運用生涯期間都在不斷的改進和完善。最初的兩門單裝88毫米炮被替換為雙聯裝的新式88毫米32式速射炮,並加裝了第三座雙聯裝炮塔,使得炮支數量達到六門。1930年代中期則安裝了八門37毫米30式速射炮,同時還增加了八門20毫米30/38式四管高射炮。科隆號作為唯一一艘倖存至戰爭結束的同級艦,最終的防空配置為八門37毫米炮和十八門20毫米炮——儘管它已預備提升這兩種口徑炮的數量分別至十門和二十四門。

  柯尼斯堡級艦只受到裝甲甲板的保護,甲板在艦舯部有,兩端逐漸變細至。它們有一條厚的水線裝甲帶,裝甲帶兩端均覆以厚的隔板。水下防護則由厚的防魚雷艙壁和20毫米厚的防撞艙壁組成。司令塔的側部厚度為、頂部為。艦上炮塔的正面有30毫米厚,頂部、側部和後部均為20毫米厚。炮塔的炮座也是30毫米厚。卡爾斯魯厄號後來裝備了增強的裝甲保護裝置,包括一副厚的外列板,由新式的沃坦軟鋼()製成,以及一副同樣由沃坦軟鋼製成的上層甲板。

  在整個20世紀30年代,柯尼斯堡級的三艘同級艦都被用作海軍見習官的訓練巡洋艦。它們在歐洲海域展開了多次巡航,而卡爾斯魯厄號和科隆號都曾出訪其它大陸。在整個十年間,這些艦隻都進行了改裝,其防空武器一再得到增強,同時還完成了其它改進。三艘艦在1936-1937年的西班牙內戰期間都參與了當地的不干預政策 (西班牙內戰),當第二次世界大戰於1939年9月爆發後,它們則在北海佈設了一系列防禦雷區。  1940年4月,柯尼斯堡級艦隻參加了入侵挪威的“威悉演習行動”。其中柯尼斯堡號和科隆號被派往攻擊卑爾根,而卡爾斯魯厄號則加入了對克里斯蒂安桑的突襲。柯尼斯堡號在卑爾根外圍遭到口徑炮的猛烈攻擊,並嚴重受損;因此在港口被佔領後,她移至內港進行臨時修理。它奉命返回德國,但於翌日早晨遭到英國轟炸機的襲擊,並被至少5枚炸彈擊中。艦隻沉沒的速度足夠慢,使大多數船員得以逃生;在這次襲擊中僅18人遇難。  與此同時,卡爾斯魯厄號在克里斯蒂安桑外圍壓制住了沿岸的挪威海岸炮,併成功讓它的一批地面部隊登陸。在卡爾斯魯厄號離港後,英國潛艇逃學號潛艇攻擊了這艘德國巡洋艦,並以兩枚魚雷取得命中。魚雷撞擊中斷了卡爾斯魯厄號的電力供應,其船員無法將灌水抽出,從而導致艦隻迅速被淹沒。它的船員被護航魚雷艇接走,隨後魚雷艇向受損的巡洋艦發射了兩枚魚雷,以確保她迅速下沉。  科隆號是唯一一艘能在挪威行動中倖存的同級艦。返回德國後,它被改裝為弗萊特納Fl 282型直升機的試驗檯。之後,它轉往波羅的海服役,於1941年為德國地面部隊的推進提供火炮支援。1942年中期,科隆號回到挪威海域,但與其它幾艘德國軍艦嘗試襲擊PQ18號護航船隊未果。接下來,它受命返回德國,在那裡擔任了各種不同的職能,包括被用作訓練船和船隊護航艦,直至再度去往挪威。艦隻於1944年12月被英國轟炸機炸損,被迫返回德國進行維修。1945年3月,在威廉港的船塢內,科隆號遭到美國重型轟炸機的襲擊並被擊沉。其船身平穩下沉,火炮仍然外露於水面上,這使得它們在戰爭的最後幾天仍可用於對抗英國部隊的推進。
柯尼斯堡級輕巡洋艦()是魏瑪國家海軍和納粹德國海軍的三艘輕巡洋艦所使用的船級。它們由以德國城市命名的柯尼斯堡號、卡爾斯魯厄號和科隆號共同組成,全部建於1926年至1930年之間。這是第三代以“柯尼斯堡級”命名的德國巡洋艦,但與前兩代不同,它們此時已不再被歸類為小巡洋艦,而是輕巡洋艦,同時也是國家海軍的首款現代化巡洋艦設計;在它們之前埃姆登號則是基於一戰時期的設計。柯尼斯堡級艦隻配備了九門150毫米炮作為主艦炮,並搭載有十二具500毫米魚雷發射管。