在整個王國的統治穩定下來後，奧托也思考出以整個王族力量統治王國的方法——不能分享的是王位，而不是統治權。奧托致力於利用親屬的關係網來控制整個王國，他不追究弟弟亨利反叛的責任，反而任命其為新的洛林公爵；法蘭克尼亞公爵位置懸空，由自己控制；士瓦本和巴伐利亞是親王室的，不需要替換，但是可以用聯姻的方式穩固聯盟。940年，他讓兒子柳多爾夫與士瓦本公爵女兒伊達定親。由於公爵沒有兒子，後來柳多爾夫接掌了士瓦本公國。

但異母弟弟亨利執著地想要幹掉奧托上位。公元941年春天，亨利安排人刺殺奧托，但是奧托識破了陰謀，亨利逃亡後被緝拿歸案，奧托依然原諒了他。當年聖誕節，亨利在法蘭克福行宮身穿粗布懺悔服，匍匐在哥哥腳下求饒，國王彎腰將弟弟扶了起來。他明白，自己需要王族內部的團結，所以他選擇以德報怨感化亨利，並且在巴伐利亞公爵死後，將爵位授予亨利。然而，還是有很多人不理解奧托，或者，正是因為覺得即使反叛失敗也不必擔心受到嚴懲，反而加緊了叛亂活動。公元953年，奧托的女婿“紅髮”康拉德同奧托之子、士瓦本公爵柳多爾夫勾結，發動“柳多爾夫叛亂”，得到了許多貴族的支援。叛亂的直接原因是柳多爾夫害怕父親將王位傳給自己的弟弟，而反叛貴族則是不滿奧托加強王權。在叛亂尚未平息之時，匈牙利人就殺了進來，卻讓不少德意志叛軍倒戈跟隨奧托迎戰匈牙利。強烈的民族主義情懷帶來了戰鬥力，德意志人在萊希河谷擊敗了匈牙利軍，奧托獲得了“祖國之父”的美名，而柳多爾夫叛亂也無果而終了。

在解決內亂的基礎上，奧托一世以查理大帝為楷模，加緊東擴，力圖建立一個疆域更加遼闊，實力更加雄厚的德意志王國，並希望依託“羅馬皇帝”稱號，成為一代霸主。公元950年，義大利的倫巴德發生內亂，前國王的遺孀阿德萊德被反對派囚禁。她向奧托求救，奧托率軍翻過阿爾卑斯山，進入倫巴第首都帕維亞，被貴族擁戴為“倫巴第國王”。不久喪偶多年的奧托與阿德萊德結合，婚姻為權力的合法性做了最好的保障。本來差不多可以將稱帝提上議程了，可惜教皇卻因羅馬勳貴的反對而拒絕了奧托。

數年後，事情有了轉機。新教皇約翰十二世是個聲名狼藉的二十多歲的青年，由於受到反對派的打擊，約翰十二世向奧托求援，並邀請他到羅馬加冕稱帝。公元962年2月2日，聖燭節當天，德意志軍隊控制了整個羅馬城。加冕現場安排了精銳軍團和禁衛軍，士兵們一個個高大強悍，神情威武。50歲的奧托一世身材挺拔，威風凜凜。皇冠既貴重又精美，由純金打造，正面為十字架，冠身是所羅門王的形象，代表著智慧。約翰十二世鄭重地給奧托的額頭塗上聖油，為他戴上皇冠，奧托一世國王就此升級為“奧托大帝”。奧托一世的正式稱號是“神聖羅馬皇帝”。弗里德里希一世時期，從公元1157年開始使用“神聖帝國”稱號，並和原有名稱一起稱為“神聖羅馬帝國”。神聖羅馬帝國被視為德意志歷史上第一個帝國，極盛時期的疆域包括近代的德意志、奧地利、義大利北部和中部、捷克斯洛伐克、法國東部、荷蘭和瑞士。從1474年起，它的國名前增加了定語，變為“德意志民族的神聖羅馬帝國”，民族屬性進一步強化。神聖羅馬帝國建立之初，政權與教權孰高孰低顯而易見，奧托一世以其強大的實力掌控了教會。他接受加冕十天後就簽署了一份名為“奧托公約”的特權檔案。

檔案規定，皇帝宣誓保衛教皇，教皇宣誓保衛皇帝；教皇由主教和貴族自由選舉產生，但必須效忠德意志國王；只有國王使節在的情況下，教皇進行的效忠宣誓和接受聖職禮才是有效的；皇帝可以推翻和撤換教皇，教皇一旦被確定就必須為皇帝候選人加冕。可見，王權暫時壓制住了教權，教會勢力對此極度不滿。奧托一世稱帝將基督教會引入了德意志政治生活的核心，以後德意志君主登基時只能稱國王，神聖的皇冠必須由羅馬教皇加冕。德意志王國與羅馬教廷緊密聯絡起來，這必將引起王權與教權的博弈爭鬥，而這一點很快就被歷史證明。