Nagelsmann ha richiesto di essere sollevato dai suoi doveri giovedì dopo l'eliminazione precoce della Germania dalla Coppa del Mondo, e la DFB ha accolto quella richiesta, terminando immediatamente il loro rapporto contrattuale con il 38enne ex allenatore del Bayern Monaco.
"La DFB cercherà ora colloqui con Jurgen Klopp," ha dichiarato la federazione in un comunicato.
"Ha già segnalato la sua disponibilità generale ad assumere la posizione."
Secondo Bild, la DFB vorrebbe presentare Klopp come il nuovo Bundestrainer entro le prossime cinque settimane, con i funzionari che sperano che la posizione vacante venga coperta entro l'inizio di agosto al più tardi.
Klopp dovrebbe essere liberato dal suo contratto con il Red Bull, che scade nel 2029, prima che qualsiasi nomina possa essere confermata.
La Coppa del Mondo della Germania è terminata lunedì quando i quattro volte campioni sono stati battuti dal Paraguay ai rigori negli ottavi di finale.
Nagelsmann inizialmente sembrava determinato a rimanere nel ruolo, dicendo dopo la sconfitta: "Non sono una persona che scappa."
Ma nella dichiarazione di venerdì che annunciava la sua uscita, ha adottato un tono diverso.
"Ho riflettuto molto nei giorni successivi alla nostra eliminazione e ho consultato persone fidate sia personalmente che all'interno della federazione," ha detto.
"La decisione non è stata affatto facile per me. La mia massima priorità è sempre stata il successo della squadra. Dopo una delusione così amara, meritano la possibilità di un nuovo inizio."
È stata la seconda grande competizione di Nagelsmann alla guida, con la Germania che aveva raggiunto i quarti di finale di Euro 2024 come ospiti prima di perdere ai tempi supplementari contro i futuri vincitori, la Spagna.
La Germania non ha vinto una partita ad eliminazione diretta della Coppa del Mondo da quando è stata incoronata campione nel 2014, essendo uscita nella fase a gironi nel 2018 e nel 2022 sotto Joachim Low e Hansi Flick rispettivamente.
Nagelsmann, che ha anche allenato il RB Leipzig e l'Hoffenheim in Bundesliga, ha sostituito Flick nel settembre 2023 con un contratto inizialmente valido fino a Euro 2024, prima che fosse esteso prima a questa Coppa del Mondo e poi a Euro 2028.
Il direttore sportivo della DFB Rudi Voller ha reso omaggio al suo allenatore uscente.
"Dopo l deludente uscita dalla Coppa del Mondo per tutti, la decisione di Julian merita il nostro rispetto, perché si sta assumendo la responsabilità dove vorrebbe continuare a plasmare le cose, mettendo la nazionale nel suo complesso sopra se stesso," ha detto Voller.
"Certo, tutti noi avremmo voluto un esito diverso del torneo e una prestazione più convincente dalla nostra squadra. Ma Julian è e rimane un ottimo allenatore, e sono convinto che continuerà sul suo cammino di successo."
La partenza di Nagelsmann è il primo di diversi cambiamenti attesi alla DFB dopo una terza consecutiva deludente Coppa del Mondo, con l'amministratore delegato Andreas Rettig che dovrebbe anche dimettersi alla fine dell'anno.
I futuri del direttore sportivo Rudi Voller e del presidente della DFB Bernd Neuendorf sono anche riportati in discussione.