Das Karls-Gymnasium ist seit 1991 Pilotprojekt für die Erprobung des achtjährigen Gymnasiums. Diese eingeschlagene Richtung wurde 2002 weiter entwickelt – zu einem Konzept, das sich an Schülerinnen und Schüler richtet, die schneller lernen können und wollen. Parallel zur flächendeckenden Einführung des achtjährigen Gymnasiums im Schuljahr 2004/2005 konnte daher am Karls-Gymnasium auch ein G8plus-Zug angeboten werden. Für diesen Zug konzipierte die Schule das neue Fach „Mensch und Natur“, das auch Teil der Förderung im Hochbegabtenzug ist. Das Karls-Gymnasium war eines der ersten vier baden-württembergischen Gymnasien, die seit dem Schuljahr 2006/2007 einen Hochbegabtenzug einrichten konnten.
