Khalid bin Abdulaziz được phong làm thái tử vào năm 1965 khi Faisal trở thành quốc vương[23] sau khi người anh ruột của Khalid là Hoàng tử Muhammad từ chối địa vị kế vị[24][25] Hoàng tử Khalid cũng được bổ nhiệm làm phó thủ tướng đầu tiên.[14][26] Nhiệm vụ chính của ông là quản lý toàn bộ các quyền lực tổ chức và hành pháp của Hội đồng Bộ trưởng. Ông cũng xử lý các vấn đề của Thống đốc Mecca nhân danh Quốc vương Faisal.[14] Thái tử Khalid không hoạt động trong các vấn đề thường nhật, song hành động với tư cách là người đại diện khi Quốc vương Faisal vắng mặt trong các cuộc họp hoặc lễ kỷ niệm.[20] Theo các văn kiện ngoại giao của Hoa Kỳ vào năm 1971 được giải mật, trong giai đoạn này ông nhận được ủng hộ từ các tù trưởng bộ lạc, các giới chức tôn giáo và của Hoàng tử Abdullah - người đứng đầu Vệ binh Quốc gia.[27]

Một trong các suy đoán về việc Hoàng tử Khalid được chọn làm người kế vị là việc ông thiếu ưa thích chính trị. Tóm lại, khi chọn ông làm người kế vị thì hoàng gia có thể tạo ra đồng thuận trong gia tộc.[28]