Po zakończeniu wojny siedmioletniej Karol Wilhelm odbył liczne podróże. Najpierw udał się do Wielkiej Brytanii odwiedzając swojego krewnego, księcia Walii Fryderyka Ludwika. Następnie przebywał z wizytą we Francji, gdzie nawiązał m.in. znajomość z pisarzem Jean-François Marmontelem; w Szwajcarii, gdzie poznał Voltaire'a i w Rzymie, gdzie badał pod kierownictwem Winckelmanna zabytki archeologiczne.

Rządy left|200px Przez pewien czas, przyszły książę przebywał jeszcze w Neapolu, a następnie przez Paryż powrócił do ojczyzny. Tam przez kolejne kilka lat, wspierany przez ministra Feonçe von Rotenkreuza, Karol Wilhelm zdołał uratować państwo przed bankructwem, którego widmo ciągnęło się jeszcze od wojny siedmioletniej.

W roku 1780 zmarł Karol I i Karol Wilhelm jako najstarszy syn objął władzę w państwie. Sukcesor bardzo szybko dał się poznać jako wzorowy monarcha swojego okresu. Jako typowy władca absolutny oświecony Karol Wilhelm interesował się gospodarką państwa, jednak zbyt duża ostrożność sprawiała, że często wycofywał się z planowanych reform.