La résolution exacte de problèmes d''optimisation combinatoire de grande taille constitue un vrai défi pour les grilles informatiques. En effet, il est nécessaire de repenser les algorithmes de résolution pour prendre en compte les caracteristiques de tels environnements, notamment leur grande échelle, l''hétérogénéité et la disponibilité dynamique de leurs ressources, et leur nature multi-domaine d''administration. Dans cette thèse, nous avons proposé une nouvelle approche de passage sur grilles de calcul des méthodes exactes de type Branch-and-Bound appelée B&B@Grid. Cette approche est basée sur un codage des unités de travail (sous-problèmes) sous forme d''intervalles permettant de minimiser le coût des communications induites par les opérations de régulationde charge, de tolérance aux pannes et de détection de la terminaison. Cette approche, environ 100 fois plus performante en termes de coût de communication que la meilleure approche connue, a permis la résolution optimale sur la grillenationale Grid5000 d''une instance standard du problème du Flow-Shop restée non résolue depuis une quinzaine d''années.