Được chế tạo bởi hãng Blohm & Voss tại xưởng tàu của họ ở Hamburg, Derfflinger được đặt lườn vào tháng 1 năm 1912. Nó được dự định để hạ thủy vào ngày 14 tháng 6 năm 1913, nhưng trong buổi lễ hạ thủy, một trong những tấm gỗ trượt lót dưới lườn tàu bị kẹt và nó chỉ di chuyển được 30-40 cm; một lần cố gắn thứ hai để hạ thủy nó thành công gần một tháng sau đó, vào ngày 12 tháng 7. Một thủy thủ đoàn là công nhân xưởng tàu đã lái nó từ Hamburg vòng qua Skagen để đến Kiel. Đến cuối tháng 10, con tàu được phân về Đội Tuần tiễu 1; tuy nhiên, sự cố turbine bị hư hại trong khi đang chạy thử máy đã ngăn trở nó hoạt động thường trực cho đến ngày 16 tháng 11.[1]

Vào lúc hoàn tất, Derfflinger có trọng lượng choán nước gần 27.000 t (27.000 tấn Anh; 30.000 tấn thiếu) và dài 210 m (690 ft).[2] Thủy thủ đoàn của con tàu bao gồm 44 sĩ quan và 1.068 thủy thủ.[3] Nó được trang bị được trang bị hai bộ turbine hơi nước, mỗi bộ bao gồm một cặp turbine áp lực cao và áp lực thấp; hơi nước được cung cấp từ 14 nồi hơi đốt than và dẫn động bốn trục chân vịt.[4] Nó có thể đạt được tốc độ tối đa 26,4 kn (48,9 km/h; 30,4 mph),[Ghi chú 3] và có khả năng di chuyển 5.600 hải lý (10.400 km; 6.400 mi) ở tốc độ đường trường 14 kn (26 km/h; 16 mph).[2] Vào đầu tháng 8 năm 1915, một bệ phóng được gắn giữa tàu và các thử nghiệm với thủy phi cơ Hansa-Brandenburg W được tiến hành.[4]

Được trang bị tám khẩu pháo 30,5 cm (12,0 in) SK L/50, Derfflinger là chiếc tàu chiến-tuần dương lớn nhất và mạnh mẽ nhất vào lúc đó.[2] Chúng được bổ túc bằng mười hai khẩu pháo 15 cm (5,9 in) SK L/45 bố trí trong các tháp pháo ụ nòng đơn và tám khẩu pháo 8,8 cm (3,5 in) SK L/45 cũng trong các tháp pháo ụ, cho dù bốn khẩu bị tháo dỡ vào năm 1916. Thêm bốn khẩu 8,8 cm Flak phòng không được trang bị giữa tàu. Nó còn mang theo bốn ống phóng ngư lôi ngầm, gồm một trước mũi, hai ống hai bên mạn và một ống phía đuôi tàu.[5]