在1903年德意志级战列舰的建造工作开始后，人们随即考虑了下一步的建造计划，当时的德皇对世界各国正在建造的大型装甲巡洋舰印象非常深刻，并开始思考德意志海军是否也应该将主力舰阵容统一为这种舰型。因此，关于1906年造舰计划中的“战列舰”是否应该按照一种大型巡洋舰的思路设计建造，而不是继续建造传统的战列舰这一问题，开始引发大量争论。

  12月，德皇提出了一项所谓的“建造建议”，主张建造一艘配备有四门280毫米口径火炮和八门210毫米口径火炮武器、航程较远、航速达18节、排水量为13300吨的新舰，海军造舰办公室负责制定相应的备选设计的具体方案。

  德皇的这一造舰建议同样也顺应了当时在一些外国海军主力舰中常见的装备中间口径火炮武器的潮流。其中，美国海军1900—1904年造舰方案中的弗吉尼亚级、康涅狄格级和密西西比级战列舰上重新出现了203毫米口径火炮；英国皇家海军1901—1902年以及1902—1903年预算案中爱德华七世国王级（King Edward Ⅶ class）战列舰也计划配备234毫米口径火炮；在意大利，玛格丽特王后级（Regina Margharita class）和埃琳娜王后级（Regina Elenaclass）战列舰（1898、1901和1902年造舰计划）都装备了203毫米火炮；法国海军1901年开工建造的自由级战列舰也将副炮由先前标准的162毫米口径升级为194毫米口径；奥匈帝国海军同样将哈布斯堡级战列舰上采用的150毫米口径火炮调整为卡尔大公级战列舰上的190毫米口径火炮（1902年造舰计划）。

  德皇的建议，基本接近于意大利海军的埃琳娜王后级和法国海军战列舰的火炮方案，这种相似性不仅仅体现在火炮武器的口径上，还体现在这些舰只配备的210毫米口径火炮都不是定位于主炮与副炮之间的一种中间口径火炮武器，而是干脆取代后者作为副炮，只留下88毫米炮作为舰上的轻型火炮武器。

  （上图）意大利埃琳娜王后级战列舰，摄于1907年，该级舰曾给德皇威廉二世留下了非常深刻的印象

  到了1904年1月，三种配备210毫米火炮、航速可达21节的新舰设计方案已被提出，分别为：5A方案（四门210毫米炮安装在单管炮塔上、四门安装在炮台内），5B方案（四个双联炮塔）和6号方案（四门位于上层甲板炮台内，六门安装在主甲板炮位中）。在这其中，5B方案的火炮射界最好，但两套5号系列方案都被认为火力有所不足，因此人们才对6号方案进行了更深入的研究和分析。得出的其中一个结论却是，该方案与德意志级舰相比没任何实质性优势；另一个结论是，除了反鱼雷艇武器外，新舰没必要配备两个以上不同口径的火炮武器。

  然而到了二月，德皇又提出了进一步的“建议”，要求造舰办公室和基尔帝国海军船坞设计一种14000吨位新舰，其中间口径炮组应由至少十门210毫米或240毫米口径炮构成。结果造舰办公室提供的是在6号方案基础上演变出的配备210毫米口径火炮的设计的具体方案（基尔方面的方案资料已丢失）和一系列配备新的240毫米口径火炮武器的方案（方案10A和10B）。由于受到在英国建造的智利海军宪法级（Constitucion class）“快速”战列舰［终究是成了皇家海军迅捷级（Swiftsure class）］的影响，上述设计的具体方案并没有正式提交，而德皇也建议将主炮武器口径减少到240毫米，同时将装甲带厚度缩减到150至160毫米水平，从而与布伦瑞克级战列舰相似。这就催生出两个新的方案，即根据这一概念设计的1A和1B方案。此外，包括从7号到9号的一些其他设计的具体方案是独立于德皇的建议制订的。其中，7A和7B是6B和6C方案的衍生方案，其中主要是增加了两门210毫米口径火炮，吨位稍大而速度稍慢；而8号方案吨位将进一步增加1000吨，拥有不少于16门的210毫米火炮武器，并首次采用了水下部分多层装甲防护设计，这也将成为后续德国主力舰的一大标准；至于9号方案则大体与之相似，只是减少了两门210毫米口径火炮。

  上述6系列、10系列和1系列的方案连同国务大臣的相关评审结论于4月里呈交给了德皇。关于10系列方案的结论认为，相较于其有限的排水量，火力配置有些过度，从舰上的240毫米炮炮塔一定得安装在主甲板水平面上以保持稳定就可见一斑。1系列方案也是存在一定问题的，尽管关于这一系列方案的改进工作一直持续到同年6月，所有这些设计的具体方案终究是仅仅停留在了纸面上，后来的设计成果乃是在海军办公室的设计的具体方案中产生的。海军办公室曾明确说，应该用210毫米口径的火炮武器取代170毫米口径火炮（这主要是考虑到可供安装的240毫米口径火炮武器太少，而对于德意志海军而言，另一种新型的190毫米口径火炮武器是否适用还存在着诸多的疑问）。于是，配备有12门210毫米口径火炮的“A方案”就这样诞生了（即后来的“Ⅰ号方案”），而吨位更大的‘B方案’（即后来的“Ⅱ号方案”）则配备有16门210毫米口径火炮，除此以外还有一个配备8门240毫米口径火炮的“Ⅲ号方案”（设计有4门280毫米口径主炮的炮位）。

  4月底，出于预算经费以及“Ⅱ号方案”通行基尔运河能力的考虑，“Ⅰ号方案”开始占据上风。在此基础上，“Ⅰ号方案”形成了两个版本，即“ⅠA号方案”（炮台式火炮布局）和“ⅡB号方案”（上层甲板火炮为单管炮炮塔布局），其总体外观分别类似于原来的6号和8号方案。ⅠA 于1904年5月获得德皇批准，到了同年9月，一纸命令将选择240毫米火炮作为副炮的设想彻底扑灭，而关于210毫米口径火炮布局的争论（特别是关于这种大口径火炮炮台安全性的担忧）则一直持续到了当年年底。12月里还诞生了一项所谓的“7D号方案”，该方案设计有四座210毫米口径双联装火炮炮塔，另外四门安装于炮台上。至于“8号方案”，则是首次提出了强调水线下方装甲防护方案，该方案于1904年1月7日获得了德皇的批准。

  然而，就在该方案刚刚获得批准后不久，德皇就收到了一份最新的报告，报告中表明英国皇家海军纳尔逊勋爵级（Lord Nelson class）战列舰将拥有十门254毫米口径火炮作为副炮（实际上该级舰配备的是234毫米口径副炮），其吨位为18000吨（实际吨位为16500吨），并且下一批新舰还将配备火力更强的武器装备。

  为此，新一轮的设计又重新展开了。这次要么在六座双联装炮塔内布置210毫米口径火炮，即A方案（原7D号方案）、B1和B2方案，要么将280毫米口径火炮的数目增加到八门，安装在两座双联装和四座单管炮炮塔中，加上四门单管火炮炮台，外加170毫米/150毫米口径火炮作为备份火力，分别对应C、D方案/E方案。而在所有这些方案中，装甲带的厚度都增加到了260毫米，使得新舰的排水量超过了15000吨，总体建造费用比“德意志”号战列舰高出了25%至30%。作为一种全重型火炮战列舰设计的具体方案，这些设计的具体方案都充分印证了造舰办公室曾于上一年四月份制作的一份报告文件的内容，这份报告说明了外国海军未来可能出现的装备大口径海军武器的发展的新趋势，而且认为任何一艘德意志海军主力舰都应该最大限度地增加280毫米口径火炮武器的配备数量。最终在这批备选设计的具体方案中，C方案于1905年3月18日获得了德皇的批准。

  （上图）“代舰-巴伐利亚”号方案c，虽然与最终方案不一样，但其已是一种“全重炮”战舰设计方案了

  于是，针对原始方案的改进设计工作随即展开，这中间还包括增加舰体宽度，重新进行后半部分副炮的布局以及采用新的重炮安装方法和炮塔布局等等。其内部布局就与先前几个级别的战列舰形成了诸多的不同之处，而外观倒是与那个时期英国皇家海军主力舰的外观相当接近了。1905年9月，对基本型C方案设计（已分为A和B两种版本）的讨论又派生出了C1至C3和F两个系列的衍生方案，而每种方案在结合了对原始方案的批评意见后，总体排水量都有所提升，从而直接引发新舰设计吨位方案不断上涨以至于其越来越难以通过基尔运河的船闸（其船闸设计指标为125米휢米）。至于F方案，则用双联装炮塔取代了两侧280毫米口径单管炮炮塔，由此节省出来的舰体宽度可允许应用一套完整的水下装甲防护体系，然而最终结果将是设计出一艘根本没办法通过基尔运河的战列舰，而且它的建造成本会是“德意志”号的一倍半之多。该设计还将计划配备的8门170毫米口径火炮改为12门150毫米炮以提高火力投射效率，考虑到该方案主炮炮位将消耗更多的金属材料并带来额外的重量，这一减小副炮口径的选择无疑是合理的。

  新一阶段的设计的具体方案修改形成了G方案，于10月4日这天由德皇批准通过。但设计人员在子方案G2上又作了进一步的修改工作，如在前方两个锅炉房之间、后方两个锅炉房与机舱之间增加了弹药舱，并为这些弹药舱加装额外的冷却设备。为了简化弹药舱的布局，G3方案将所有280毫米炮炮塔都布置在了舷侧，但由此导致的结果却是，舰上所有主炮中只有一半能用于舷侧射击，这种解决方案毫无疑问是没有办法接受的。因此，G2方案后来加强完善成为G7方案，其中G7b方案于1906年3月3日获得批准。一个月后，G7b方案演变为G7d方案，其后方的一对烟囱合二为一，用全新的舰艏设计替换了原来舰艏的冲角结构，该方案于4月14日经德皇批准通过。

  （上图）拿骚级战列舰“莱茵兰”号，与“拿骚”号、“威斯特法伦”号不同，该舰采用了更轻巧的无线电斜桁桅杆

  虽然与早期的德意志海军战列舰相比，这已经是一种颠覆式的进步了，但若与英国皇家海军的“无畏”号相比，当拿骚级首舰才起步建造时对手就已经建成完工了，拿骚级舰不仅舷侧火力更弱（尽管火炮总数要比英国人多两门），而且航速更慢。虽然人们有理由认为这反映的是德国人设想未来在北海海域作战时交战距离较近，因而更注重提高炮口初速（以及射速）的愿望，但最终所选择的火炮口径却是当时德国无力研制更大口径火炮的尴尬缩影。至于航速慢的问题，则是依赖往复式蒸汽机，而不是英国舰只上采用的涡轮机的结果。这种动力布局也给位于舰体舯部中轴线上炮塔的布置带来了一定问题，造成了12门主炮事实上呈“六角形”排列的这种极不经济的布局。