De nombreux projets échouent du fait d’une gestion insuffisante des imprévus. Compte tenu de l’intérêt croissant que suscite ce sujet tant auprès des managers de projet que dans le monde de la recherche, notre objectif est de rechercher des solutions innovantes pour appréhender ces imprévus. Nous mobilisons les travaux sur la gestion de projet, sur l’improvisation organisationnelle et sur la qualité du travail en équipe, et nous posons la question de recherche suivante : quels sont les dispositifs managériaux à développer dans le cadre d’équipe projet pour gérer efficacement la capacité à improviser lors de projets innovants ? Cette question de départ se décline en deux sous-questions de recherche : Quelles sont les situations de management de projet favorisant une improvisation et quelle est leur évolution durant la vie d’un projet ? Quel est l’impact de la mobilisation des dispositifs improvisationnels par les membres d’équipes projet sur la performance du projet ? Pour répondre à ces questions, nous nous appuyons sur l’analyse quantitative d’une base de données internationale relative aux situations managériales de projet, pour répondre à la première question de recherche, et sur une enquête auprès d’équipe projet d’étudiants réalisant des projets tutorés, en réponse à la seconde question de recherche. Parmi les principaux résultats, cette thèse permet d’identifier et de caractériser les « situations improvisationnelles » dans le cadre d’équipe projet, mais aussi d’analyser comment elles évoluent en fonction des phases du projet. Elle se penche également sur le lien entre l’improvisation collective et la performance des équipes projet, et montre que la qualité du travail en équipe joue un rôle intermédiaire. Enfin, le rôle joué par plusieurs dispositifs managériaux est mis en évidence. En fonction du type de performance, économique ou sociale, deux modèles de gestion de l’improvisation dans les équipes projet sont proposés. Ces résultats font l’objet d’une discussion, puis les apports de notre recherche ainsi que ses limites et les perspectives de recherches sont développées en conclusion. / Many projects fail because of poor management of unpredictable situations. Given the growing interest in this subject among both project managers and researchers, our goal is to seek innovative solutions to capture the unexpected. The literature review is grounded on project management, and the concepts of organizational improvisation and quality teamwork. We ask the following research question : what are the managerial devices to develop within project teams in order to manage effectively the ability to improvise in innovative projects ? The initial question is divided into two sub-research questions : What are the project managament situations favoring improvisation and how do they evolve during the project life span ? What is the impact of the mobilization of improvidational devices by the project team members on project performance ? To answer these questions, we rely on quantitative analysis of an international database on managerial project situations to answer on the first research question, and on a survey of project teams of students achieving tutored projects, in response to the second research question. Among the main results, this thesis identifies and characterizes « improvisational situations » within project teams. It also analyzes how they evolve during the project life span. It also examines the relationship between collective improvisation and performance in project teams, and it shows that the teamwork quality plays an intermediary role. Finally, the role played by several managerial devices is highlighted. Depending on the type of performance, economic or social, two management models of improvisation in project trams are available. These results are discussed and the contributions of our research as well as its limitations and the perspectives of research are developed in conclusion.