Управление огнем артиллерии главного калибра велось с помощью трех оптических дальномеров с базой по 6 м. Дальномеры стояли на носовой и кормовой надстройках, на фок-мачте. На «Кельн» в 1935 г. поставили экспериментальную поисковую РЛС GEMA, работавшую. На волне длиной 50 см. Эксперименты с РЛС в целом признали успешными, однако сама станция не отличалась высокой надежности в работе. РЛС с корабля сняли. В 1938 г. на «Кенигсберге» был поставлен один из первых экземпляров радиолокатора Seetakt. Эта РЛС работала на волне длиной 60 см. И опять радар оказался в работе ненадежным, станцию с корабля демонтировали. Летом 1941 г. «Кельн» получил РЛС FuMO-21, станция оснащалась прямоугольной антенной 2 м высотой и 4 м шириной. Антенна была установлена на носовой антенне вместо оптического дальномера.
Боевую карьеру крейсеров можно оценить как более — менее успешную. «Карлсруэ» и «Кенигсберг» погибли в первые месяцы войны. «Кельн» дважды, в 1942 и в 1944 г.г. перебазировался в Норвегию, но в боевых действиях участия не принимал, так как его старое электрическое и механическое оборудование часто выходило из строя. К тому же слабость конструкции корабля не позволяла использовать легкий крейсер в суровых условиях арктических морей.
Боевая карьера крейсеров типа «К»
3-30 сентября 1939 г. операция «Вествалл», минирование Северного моря 12–13 ноября 1939 г. обеспечение минирования эстуария Темзы совместно с легким крейсером «Нюрнберг»
7 апреля 1940 г. придан группе 3 (Берген» в рамках операции «Везерюбунг» (вторжение в Норвегию), вместе с крейсером «Кельн»; группа собрана в Вильгельмсхафене
9 апреля 1940 г. поврежден огнем береговых батарей на подходах к Бергену, три прямых попадания; затоплены котлы, лишился хода, поставлен в док Бергена для временного ремонта
10 апреля 1940 г. три прямых попадания и три близких падения 45-кг авиабомб, сброшенных с палубных самолетов Блэкберн «Скуа» из 800-й и 803-й эскадрилий, затонул
1942–1945 г.г. поднят и утилизирован
13 ноября 1939 г. введен в строй после ремонта
7 апреля 1940 г. придан группе 4 (Кристиансанд) в рамках операции «Везерюбунг» (вторжение в Норвегию); группа собрана в Бремерсхафене
9 апреля 1940 г. высадка десанта и захват Кристиансанда; торпедирован британской подводной лодкой «Труант», попадание одной торпеды лишило корабль хода; добит двумя торпедами, выпущенными германским миноносцем «Грейф»
3 — 30 сентября 1939 г. аналогично «Кенигсбергу»
7 — 9 октября 1939 г. эскортировал линкор «Гнейзенау» в походе к южному побережью Норвегии, неудачно атакован британскими бомбардировщиками
21 — 27 ноября 1939 г. совместно с легким крейсером «Лейпциг» эскортировал линкор «Шарнхорст» в Северном море, затем вышел на рейдерство в пролив Скагеррак