一战期间德国海军舰队具有这样的特点--同级别的军舰主炮口径总是小于英国皇家海军的舰艇，从轻巡洋舰到战列舰莫不如此。日德兰海战中，英舰队的伊丽莎白女王级战列舰装备了381毫米巨炮、另有装备356和343毫米主炮的主力舰参战，而德舰队最大口径主炮却只有305毫米。德国海军非常清楚双方主力舰在火力上的巨大差异，早在日德兰海战之前，德国海军就秘密开工了第一型重炮战列舰--巴伐利亚级。

二十世纪初，欧洲最强大的两个国家，老牌的英帝国和新兴的德意志帝国正以前所未有的速度进行海军军备竞赛。英国人在舰型的发展上先走一步，对后世战列舰发展影响很大的无畏舰开山鼻祖“无畏”号和第一艘战列巡洋舰“无敌”号都是英国人率先建成服役的。德国人一开始走了不少弯路：德国海军第一级无畏舰拿骚级用的还是往复式三胀蒸汽机，，六座炮塔成6边型布置在舰体四周，最多只能有4座炮塔可以进行侧舷齐射。由于情报失误，德国人还建造了后来证明没有任何作用的装甲巡洋舰“布吕歇尔”号。

1909年，英国海军确定了新的战列舰主炮技术指标，开始设计343毫米/45倍径火炮，身管重达76吨，穿甲弹重635公斤初速为757米/秒。而德国计划于1911年才能完成用于新式军舰的305毫米/50倍径火炮，弹重405公斤初速为855米/秒，威力比英国343毫米炮弱20％左右。英国随即开工了大批343毫米炮军舰，如著名的“猎户座”号、“铁公爵”号战列舰和“狮”号战列巡洋舰等，而德国由于缺乏大口径火炮的研制经验，同期完工的“赫尔戈兰”、“国王”号战列舰和“德•弗林格尔”号战列巡洋舰等只能安装305毫米炮，在火力上明显出于下风。当时德国陆军的扩军又获得了政府财政开支的倾斜，德国主力舰的发展顿时陷入低谷。虽然德国战列巡洋舰队后来在日德兰海战中表现异常出色，但是并不能挽回德国海军在整体实力上的劣势地位。

美国的“德克萨斯”和“纽约”号战列舰，以及日本的“金刚”号战列巡洋舰的出现进一步加剧了海军竞赛，她们已经准备配备356毫米主炮。作为回应，英国开始设计381毫米舰炮。德国海军部同样忧心忡忡，于1911年7月责成克虏伯公司研究340毫米舰炮的可行性。1911年8月4日，德国海军大臣提尔皮茨命令在9月1日前详细的对350、380和400毫米舰炮进行考察，以便为1913年开始的强火力战列舰建造计划装备足够威力的大炮。德国海军面临两难抉择，倘若选择350毫米炮，则火炮的开发进度刚刚赶得上军舰的建造，但到时英美等国可能以及制造出更大口径的舰炮。若选择380或400毫米炮，由于存在较大的技术难度，不可能在1913年计划中为军舰配齐主武器。

9月1日的讨论会上提出了两个方案，第一采用5座350毫米双联装炮塔第二采用4座400毫米双联装炮塔。德国海军武备部长古德萨将军强烈支持第一方案。古德萨称，10门主炮的齐射具有足够的散布密度和平均弹着间距，能够最有效的打击敌战列舰。350毫米炮研制周期短，威力亦足以击穿英舰装甲，是最合适的布局。但是德国舰队舰艇设计部长布鲁克纳从造船技术角度提出了反对意见：5座炮塔布置困难，中央炮塔斜向侧射时炮口距上层建筑较近，炮口风暴容易将探照灯、舰载艇等附属设备破坏（几年后日本的扶桑级战列舰证明了这个观点），5炮塔布局在舰体重量上难以平衡。

布鲁克纳主张采用4炮塔方案，并称该方案要比5炮塔方案节省700吨的排水量。但是提尔皮茨提出了自己的意见，他对大型炮塔的轴承制造，火炮是否具有足够的射界和便于装填，主炮弹药库与锅炉舱间距太近可能引起发射药温度过高等安全问题提出了置疑。一时间会议陷入僵局。

古德萨提出了4座350炮塔全水平布置的折中方案，但仍被提尔皮茨以没有前途驳回。与会者逐渐倾向于8门400毫米炮方案。9月24日提尔皮茨再次招集会议，他指出海军对400毫米炮的渴望缺乏理性，更多的是出于对完全压倒英国海军不切实际的幻想，工业界不可能在能够预料的期限内提供如此庞大的火炮。而且从海军舰只的日常勤务和战斗运用来考察，要想掌握从305毫米口径一跃至400毫米口径火炮的操作技能也是一个相当长的过程。如果强制开发400毫米炮，战列舰的排水量将突破3万吨，德国造船业对建造如此大的船还缺乏经验和信心。但是他最后同意将讨论结果报告给德皇威廉二世，由圣上来最终决断。

1911年9月底，提尔皮茨陪同威廉二世到东普鲁士进行一年一度的皇室围猎。在远离柏林烦杂政治事务的清静环境下，提尔皮茨向威廉二世介绍了代号“多拉”的新式战列舰的方案，两套方案均采用类似的舰体的设计，基准排水量均为28250吨，副炮为14门150毫米炮，另有10门88毫米防鱼雷艇炮，采用传统的三轴推进，中央轴为柴油机动力，用以增加续航力，动力系统还备有高效冷却装置。

喜好大型军舰的威廉对此很感兴趣，要求提尔皮茨提供更详细的设计结果。年底，提尔皮茨又向威廉二世介绍了两个初步设计，第一个采用5座SM 350毫米/L45炮塔，排水量29000吨，单舰预算造价五千九百七十万帝国马克，第二个采用4座400毫米炮塔，排水量超过29000吨，造价不低于六千万帝国马克。

昂贵的造价使好大喜功的威廉二世也不得不慎重考虑。他向提尔皮茨提出反建议，认为4座380毫米炮塔的战列舰具有最优的性价比。这与在新舰设计中主张不过分增加技术与资金难度的提尔皮茨不谋而合。1912年1月6日，威廉二世决定采用排水量28100吨，安装8门380毫米/L45炮，预算造价五千七百五十万帝国马克的最终方案。这样，提尔皮茨巧妙的利用德皇的权威和对军舰的浓厚兴趣，争取到了自己中意的方案，后来证明，这个选择是完全正确的。

曾经有资料称德国是因为英国海军开工了安装381毫米主炮的伊丽莎白女王级才决定建造380毫米主炮战列舰。这是个误解，当德国舰队舰艇设计部长布鲁克纳于1912年1月6日接到设计命令时，他还根本不知道伊丽莎白女王级的存在，更别提详细的技术指标辆，其实伊丽莎白女王级在10个月后才动工兴建。

1月16日，德国海军部召开了1913型战列舰技术会议，正式开始军舰的初步设计。后来提尔皮茨获知伊丽莎白女王级的情况后说道：“我们获知英国人增加了军舰的火力和装甲厚度时，我们决定在1912－13年间开工的战列舰主炮口径从305毫米直接放大到380毫米。没想到英国人竟与我们的思路完全一样，也装备了同样口径的大炮来打击我们。”6月底，提尔皮茨向德皇威廉二世展示了新战列舰的1：200设计草图，并受到皇帝的好评。

1912年9月30日，威廉二世正式签署命令从12月20日起为建造T号和“瓦尔特”号替代舰、实为建造巴伐利亚级战列舰计划拨款。为了在外交上争取优势和保密，德国海军将新开工的大型军舰冠以某某替代舰的保密代号，使外界误认为德国海军为替代退役军舰才开工新舰，掩饰了德国海军扩军的真实企图。

德国海军部按惯例进行了招标。东部但泽市的腓特烈大帝造船厂开出了1727万帝国马克的建造费用，工期36个月。汉堡的伏尔锵船厂和布隆－福斯造船厂、基尔的霍瓦尔德船厂以及布莱梅的维泽尔船厂给出的工程费用是2060万帝国马克。最终腓特烈大帝造船厂、伏尔锵船厂和霍瓦尔德船厂竞标成功。1913年6月29日，克虏伯和德国政府投资的大型造船厂克虏伯－德意志船厂在基尔竣工，并很快夺取了1艘巴伐利亚级舰的建造合同。巴伐利亚级战列舰计划建造4艘，实际开工4艘竣工2艘。