Tandis que les bénéfices physiologiques de chaussures de référence dans le milieu de la course à pied d’endurance sont montrés dans la littérature scientifique, les effets spécifiques et contrôlés de certaines propriétés mécaniques des chaussures demeurent peu connus. L’objectif général de ce travail de thèse était d’étudier les effets du retour d’énergie des semelles intermédiaire des chaussures et de la raideur en flexion des chaussures sur la performance physiologique et biomécanique en course à pied d'endurance. Que ce soit à court-terme ou lors d’une course à pied prolongée, le coût énergétique métabolique (critère utilisé pour évaluer la performance en course à pied) n’était pas significativement modifié par les propriétés mécaniques testées en moyenne parmi le groupe complet de participants. En revanche, les réponses spécifiques aux participants, à la fois à court-terme et lors d’une course à pied prolongée, ont permis de mettre en évidence des combinaisons de réponses biomécaniques et de caractéristiques intrinsèques aux participants expliquant les variations du coût énergétique métabolique en fonction des propriétés mécaniques chaussantes. Une nouvelle stratégie a notamment été mise en évidence chez les participants bénéficiant de la raideur en flexion des chaussures qui se traduisait par une redistribution descendante des activations musculaires des articulations de la hanche et du genou vers l’articulation de la cheville avec la durée de course. Ce travail de thèse soulignait l’importance de considérer une offre de conception de chaussures adaptées à des groupes de coureurs aux réponses biomécaniques et/ou aux caractéristiques intrinsèques similaires. / While physiological benefits of baseline running racing shoes are shown in the scientific literature, the specific and controlled effects of some shoe mechanical features remain not well known. The main purpose of this work was to study the effects of the midsole energy return and the shoe longitudinal bending stiffness on the physiological and biomechanical performance during endurance running. In both short-term and prolonged running duration, the metabolic energetic cost (criteria used to evaluate the endurance running performance) was not significantly altered by the tested mechanical features in average over the group of participants. The main finding was that the shoe mechanical features induced different effects on the metabolic energetic cost depending on the participants. Taking into account the participant-specific responses (in both short-term and during a prolonged running duration) enabled to highlight combinations of biomechanical responses and intrinsic participant characteristics explaining the variations of the metabolic energetic cost as a function of shoe mechanical features. A novel strategy has been highlighted in participants benefiting from the shoe longitudinal bending stiffness resulting in descendant redistribution of the muscular coordination from the hip and knee joints to the ankle joint with the running duration. This work showed the importance of considering a footwear design offer suitable to groups of runners with similar biomechanical responses and/or intrinsic characteristics.