Được đặt hàng dưới cái tên trong hợp đồng Ersatz Hildebrand[Ghi chú 1] như là sự thay thế cho chiếc hải phòng hạm Hildebrand đã lạc hậu,[2] Kaiser được đặt lườn tại Xưởng tàu Đế chế ở Kiel vào tháng 9 năm 1909. Thân tàu được hoàn thành vào ngày 22 tháng 3 năm 1911, khi nó được hạ thủy. Trong buổi lễ hạ thủy, Thủ tướng Đức Theobald von Bethmann-Hollweg đã phát biểu và Hoàng hậu Augusta Victoria đã đỡ đầu cho con tàu. Công việc trang bị cho nó được hoàn tất vào tháng 7 năm 1912, và đến ngày 1 tháng tám con tàu được đưa ra chạy thử máy ngoài biển, kết thúc vào ngày 7 tháng 12; ngày hôm sau Kaiser gia nhập hạm đội như là soái hạm của Đội 5. Thủy thủ đoàn của nó hầu hết là những người được thuyên chuyển từ các thiết giáp hạm cũ Elsass và Braunschweig vừa mới được cho ngừng hoạt động.[3]

Con tàu có chiều dài chung 172,4 m (566 ft) và trọng lượng choán nước tối đa 27.000 tấn (27.000 tấn Anh; 30.000 tấn thiếu); mạn thuyền rộng 29 m (95 ft), độ sâu của mớn nước trước mũi là 9,1 m (30 ft) và sau đuôi là 8,8 m (29 ft). Kaiser được dẫn động bởi ba bộ turbine Parsons, được cung cấp hơi nước từ 16 nồi hơi đốt than. Hệ thống động lực này cung cấp một tốc độ tối đa 23,4 hải lý trên giờ (43,3 km/h; 26,9 mph). Nó mang theo 3.600 tấn (3.500 tấn Anh; 4.000 tấn thiếu)than, cho phép có được tầm hoạt động tối đa 7.900 hải lý (14.600 km; 9.100 dặm) ở tốc độ đường trường 12 kn (22 km/h; 14 mph).[1]

Kaiser trang bị dàn pháo chính gồm mười khẩu pháo SK 30,5 cm (12,0 in) L/50 đặt trên năm tháp pháo nòng đôi.[1] Con tàu từ bỏ cách sắp xếp dàn pháo chính hình lục giác không hiệu quả trên các lớp thiết giáp hạm Đức trước đây; thay vào đó, ba trong số năm tháp pháo được bố trí trên trục giữa con tàu, với hai chiếc sắp xếp bắn thượng tầng phía đuôi. Hai tháp pháo còn lại được đặt lệch hình thang giữa tàu, có thể bắn qua mạn.[2] Con tàu còn được trang bị mười bốn khẩu pháo SK 15 cm (5,9 in) L/45 trong các tháp pháo ụ giữa tàu, tám khẩu 8,8 cm (3,5 in) SK L/45 trong các tháp pháo ụ và bốn khẩu 8,8 cm L/45 phòng không. Ngoài ra còn có năm ống phóng ngư lôi 50 cm (20 in), tất cả đều được bố trí trong lườn tàu.[1]