En mayo de 1907, la oficina naval alemana decidió continuar el desarrollo del Von der Tann agrandando el diseño.

El desplazamiento del buque, era de 22.616 toneladas estándar y 25 300 a plena carga.

El armamento secundario consistía en doce piezas de 150 mm (5,9”), e inicialmente doce piezas de 88 mm (3,45”), que luego fueron retiradas y substituidas por cañones del mismo calibre antiaéreos en su superestructura.

Al igual que el Von der Tann, el blindaje era acero Krupp cementado y niquelado.

El 7 de abril, Helmuth von Moltke (el Joven) apadrinó el bautizo del buque que llevaba su nombre en honor a su tío.

Fue el primer y único buque capital que visitó los Estados Unidos.

En julio de 1912, el Moltke escoltó al yate del Káiser a Rusia.

Al igual que todos los buques capitales alemanes, durante la Primera Guerra Mundial sus acciones fueron limitadas.

En su retorno, escaparon de una fuerza naval británica superior gracias a las malas condiciones climatológicas.