Разработка сверхтяжелой мортиры калибра 600 мм началась фирмой «Рейнметалл» в инициативном порядке ещё в 1935 г. Главным целевым предназначением такого орудия должно было стать поражение долговременных бетонированных огневых точек. В марте 1936 г. руководство концерна предоставило свои соображения по поводу создания такого орудия Управлению вооружений вермахта, а в январе следующего года Управление сформулировало официальные требования к новому орудию. В то же время специалисты «Рейнметалла» выдвинули идею создания самоходной мортиры, дабы свести к минимуму объем работ по приведению орудия в боевой положение – ведь в традиционном варианте для орудий крупного калибра требовалось выполнить не только весьма трудоемкую сборку на огневой позиции, но и отрыть котлован. Весьма оперативно, уже в феврале 1937 г., Управление вооружений одобрило эту идею.
Разработка орудия велась под условным обозначением «Gerät 040», т.е., «Агрегат 040». Испытания артиллерийской части орудия на полигоне начались в 1939 г., а в ноябре 1940 г. первая установка, получившая кроме номера «1» ещё и собственное имя «Адам», была передана вермахту. Сам же тип САУ получил наименование «Карл» – в честь генерала от артиллерии Карла Беккера, курировавшего программу создания этого орудия.
В конструктивном отношении «Карл» представлял собой небронированную самоходную артиллерийскую установку, вооруженную 600-мм мортирой. При этом орудие было смонтировано стволом назад по направлению движения – по замыслу конструкторов, расположение САУ на огневой позиции «задом наперед» должно было позволить в случае возникновения опасности быстро покинуть позицию.
Артиллерийская часть была выполнена по схеме с двойным откатом и состояла из ствола в люльке с противооткатными устройствами (четыре гидравлических тормоза отката и два пневматических накатника), верхнего станка со своими противооткатными устройствами (два тормоза отката и накатник), нижнего станка и прицельных приспособлений. Длина ствола составляла 8,5 калибров. Ствол был выполнен как монблок. Число нарезов – 112.
Угол горизонтальной наводки без поворота шасси ограничен 5°. Диапазон углов вертикальной наводки довольно широк – от 0° до +70°, но огонь велся лишь при углах от +50° до +60°. Все приводы механизмов наведения – ручные.
Гусеничная ходовая часть САУ имела два варианта исполнения. Первые две САУ имели по 8 обрезиненных опорных катков и по 8 поддерживающих роликов на борт. Остальные машины получили по 11 цельнометаллических опорных катков и по 5 поддерживающих роликов на борт.
Силовая установка на первых четырех САУ – 12-цилиндровый карбюраторный двигатель МВ 503А фирмы «Даймлер-Бенц», на остальных – дизель МВ 507С производства той жа фирмы. Трансмиссия гидромеханическая «Ардельт» либо «Фойт Турбо» (соотвественно, четыре либо три передачи). Максимальная скорость движения не превышала 10 км/ч, а запаса хода составлял всего 42 км (для машин с дизелями – 60 км). Поэтому на большие рассояния САУ «Карл» транспортировались специальными железнодорожными транспортерами.
Габаритные размеры «Gerät 040» были впечетляющими: длина составляла 11,15 м, ширина – 3,16 м, высота в походном положении – 4,78 м. Расчет работал на высоте примерно 2 м над землей, поэтому рабочие площадки имели предохранительное леерное ограждение. Весила САУ 123 т.
Конструкция шасси позволяла посредством специального механихзма с приводом от двигателя «посадить» машину на грунт, превратив её, таким образм, в платформу для стрельбы. Перевод САУ из походного положения в боевое занимал всего 10 мин, тогда как для обычных орудий большой мощности этот период мог исчисляться часами и даже сутками. Скорострельность «Карла» составляла один выстрел в 10 минут.