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  至1916年,德國已在第一次世界大戰期間損失了十三艘小巡洋艦。為了取代它們,德意志帝國海軍一舉訂購了十艘新巡洋艦,這主要是基於戰時處境,《艦隊法》對建造艦數所做的限制已被打破,而它們的設計是在柯尼斯堡級的基礎上稍作改良。與前級相比,科隆級艦隻有著更為傾斜的艏柱,增加了六臺重油專用鍋爐及減少了八個燃煤鍋爐;其高射炮亦增至三門,並提高了續航距離,排水量則增加了約200噸。

  科隆級艦隻的水線長度和全長分別為和,有的舷寬,以及的前吃水和的後吃水。它們的設計排水量為,滿載排水量則可達。船體採用縱向鋼框架構造,設有二十四個水密艙室和一個佔龍骨長度比重為45%的雙層船底。這些艦隻的標準船員編制為17名軍官和542名水兵。它們還配備有一些小型艦載艇,包括1艘哨艇、1艘駁船、1艘獨桅縱帆船、2艘高低桅帆船和2艘小划艇。德國海軍將這些艦隻視為良好的遠洋船具,運轉溫和。它們具有極強的機動性,轉彎半徑緊湊,但在入彎會會遭受速度損失。在滿舵的情況下,它們的降速則高達60%。此外,這些艦隻的艉部沉重。  科隆級艦隻的推進系統由兩臺蒸汽輪機組成,它們各負責驅動一副直徑為的三葉螺旋槳。主機均由八臺燃煤水管鍋爐和六臺燃油雙頭式水管鍋爐提供動力。發動機的額定功率為,設計速度為。但在試航中,科隆號達到了的最大功率和的最高速度,而德累斯頓號則達到和。燃煤的貯存量按設計為,但最多可搭載。重油貯量最初為,但同樣可增加至。在的巡航速度下,科隆號和德累斯頓號分別最多可以航行和。若將速度提升至,則巡航範圍會大幅下降至。電力由兩臺渦輪發電機和一臺柴油發電機供應,可在220伏特的電壓下輸出的總電功率。轉向通過大型單舵控制。

  科隆級艦隻配備有八門單座安裝的150毫米45倍徑速射炮。其中兩門並排佈置在艏艛前方,四門設於艦舯、每邊各兩門,以及兩門以揹負式成對佈置在艦艉。對於科隆號,艦艏的兩門舷炮是安裝在艏樓甲板上,而同級其餘艦隻則是安裝在更低一層的上甲板中。這些炮管在發射炮彈的初速為。炮管的仰角可提升至30°,使其可以瞄準最高達開外的目標。它們共提供1040發彈藥,其中每炮130發。科隆級艦隻的防空武器由三門88毫米45倍徑速射炮組成,均安裝在煙囪後方的中心線上,但其中一門於1918年移除。它們在發射炮彈的初速為。艦隻還標配搭載有四具魚雷管和八枚魚雷,均安裝在艦舯的甲板旋轉發射器內。四艘同級艦也可攜帶多達200枚水雷。  科隆級艦只受到由克虜伯滲碳裝甲製成的水線裝甲帶保護;這條裝甲帶在艦舯的厚度為,至艦艏處弱化為。艦艉則不設裝甲。甲板前側由60毫米厚的裝甲覆蓋,舯部為厚,艉部厚度則為。40毫米厚的斜面裝甲與甲板和水線裝甲帶相連。司令塔的側部有厚、頂部為20毫米厚。主炮則配備有厚度為的炮擋。水雷艙也受到20毫米厚的甲板裝甲和厚的側面裝甲保護。

  全部十艘同級艦均於1915年和1916年開始。其中科隆號由漢堡的布洛姆-大眾船廠承建,和在斯德丁的伏爾鏗船廠架設,、科隆代艦和埃姆登代艦的建造合同則授予了不來梅的威悉船廠。基爾的獲得了德累斯頓號和的訂單,而和卡爾斯魯厄代艦則由基爾的基爾帝國船廠承建。  由於戰時人員及物資匱乏,科隆號和德累斯頓號成為僅有兩艘完工的同級艦,它們分別於1916年10月5日和1917年4月25日。威斯巴登號於1917年3月3日下水,當它於1918年12月被取消時,距離完工尚有五個月時間。馬格德堡號隨後於1917年11月17日下水,並於距離完工前九個月被取消。萊比錫號於1918年1月28日下水,距離完工前七個月取消。羅斯托克號於4月6日跟進,也在完工前七個月取消。同年9月16日,女性之贊號成為同最後一艘下水的同級艦,並在距離完工前約十三個月取消。其餘三艘同級艦則是仍在滑道上時便遭取消。

  入役後,科隆號和德累斯頓號加入了公海艦隊。它們被分配至第二偵察叢集,與小巡洋艦柯尼斯堡號、皮勞號、格勞登茨號、紐倫堡號和卡爾斯魯厄號在一起。1918年4月23-24日,這些艦隻及時參加了一個前往挪威的大規模艦隊行動。第一與第二偵察叢集、連同第二魚雷艇區艦隊,意圖向一支前往挪威、戒備森嚴的英國護航隊發動襲擊,公海艦隊餘部則提供遠端支援。然而,德國人未能找到船隊的位置,後者實際上在艦隊離港的前一天便已出航。結果,公海艦隊總司令、海軍上將賴因哈德·舍爾中斷了行動並返回港口。  1918年10月,兩艘同級艦本應隨第二偵察叢集主導針對英國皇家海軍的終極決戰。其中科隆號、德累斯頓號、柯尼斯堡號和皮勞號將攻擊泰晤士河口的商船運輸,而叢集其餘艦隻則要炮擊法蘭德斯的目標,目的是引出英國大艦隊。此時已升任海軍總參謀長的海軍大將舍爾與公海艦隊新任總司令、海軍上將弗朗茨·馮·希佩爾計劃不惜以艦隊一切代價儘可能重創英國海軍,以確保德國獲得更好的談判地位。10月29日上午,將於次日從威廉港啟航的命令正式下達。然而從當天夜晚開始,圖林根號戰列艦及其它幾艘戰列艦的水兵發生威廉港兵變。  在水兵叛亂期間,戰列艦邊境總督號的船員曾拒絕為德累斯頓號的出航讓路;它將其中一座炮塔瞄準德累斯頓號,但在隨後又作出妥協,使後者離港。然後,這艘艦去往斯維內明德,在那裡被部分鑿沉,之後又重新浮起並恢復適航狀態。動盪最終迫使舍爾和希佩爾取消了行動。當得知這一情況後,德皇威廉二世哀呼,“我已不再擁有海軍”。隨著德國於1918年11月投降,公海艦隊的大部分主力——包括科隆號和德累斯頓號在內的共計74艘艦隻於海軍少將路德維希·馮·羅伊特的指揮下,被扣押在斯卡帕灣的英國海軍基地。  在落實《凡爾賽條約》的談判過程中,艦隊仍然維持扣押狀態。羅伊特推斷英國方面將於1919年6月21日,即談判到期而無法達成協議的情況下會強佔德國軍艦,卻不知截止日期已被延長至6月23日。為了防止這種情況,他決定第一時間鑿沉己方艦隻。6月21日上午,英國艦隊離開斯卡帕灣進行訓練演習;羅伊特於11:20向全體德國軍艦下達了自沉命令。科隆號於13:50沉沒,且從未進行打撈拆解。德累斯頓號也依然留存在斯卡帕灣的底部。  1919年11月17日,在戰爭結束時尚未完工的其餘八艘同級艦正式從海軍名錄中除籍。威斯巴登號曾短暫考慮完工,但仍於1920年拆解報廢。馬格德堡號於1921年10月28日作價1300000馬克出售,並於次年在基爾拆解。萊比錫號和羅斯托克號於1921年出售,並在漢堡報廢。女性之贊號於1921年被拖曳至德意志造船廠拆解。卡爾斯魯厄代艦於1920年在滑道上拆卸,科隆代艦和埃姆登代艦分別於1921年6月21日和25日以400000馬克出售,它們均於同年在漢堡報廢。
科隆級小巡洋艦()是德意志帝國海軍於第一次世界大戰結束前建造的最後一個小巡洋艦船級。它原計劃由十艘艦組成,但僅有首艦科隆號和德累斯頓號竣工。另有五艘艦已但未能完工,分別為、、、和;而已卻未下水的其餘三艘則分別為科隆代艦、埃姆登代艦和卡爾斯魯厄代艦。該船級的設計是前身柯尼斯堡級的略微修改版本。