Latem 1992 roku Kirjakow wyjechał do niemieckiego klubu Karlsruher SC. W Bundeslidze zadebiutował 15 sierpnia w wygranym 4:2 domowym meczu z Borussią Mönchengladbach. Już w następnej kolejce, w spotkaniu z Werderem Brema, przyczynił się do zwycięstwa 5:2 uzyskując hat-tricka. Na koniec sezonu był najlepszym strzelcem zespołu z 11 golami na koncie, a klub z Karlsruhe zajął 6. miejsce w lidze gwarantujące start w Pucharze UEFA. W sezonie 1993/1994 Siergiej zdobył 9 bramek w lidze, a w Pucharze UEFA dotarł z KSC do półfinału. Zespół ten wyeliminował z niego takie zespoły jak: PSV Eindhoven, Valencia CF, Girondins Bordeaux i Boavista FC, a odpadł po dwumeczu z Austrią Salzburg. W lidze powótrzył sukces sprzed roku. W kolejnych sezonach Kirjakow był mniej skuteczny. W 1996 roku dotarł do finału Pucharu Niemiec, a w 1997 znów zajął 6. pozycję. W sezonie 1997/1998 wystąpił tylko 5 razy i był tylko rezerwowym dla Seana Dundee, Radosława Gilewicza i Markusa Schrotha, a Karlsruher SC spadł do drugiej ligi.