Les criteres de fatigue multi-axiale sont tres nombreux, chacun de ces criteres adopte une approche differente, ce nombre assez important reflete l'inexistence d'un critere universel applicable pour tous types de chargement. L'objectif de ce travail consiste a identifier l'aptitude des criteres de fatigue a prendre en compte les incertitudes et les variabilites des parametres structuraux lies a la geometrie, au materiau et aux chargements. Pour un materiau donne, une comparaison des differents criteres par rapport aux dispersions des donnees experimentales a ete faite, une optimisation des lois et des parametres statistiques lies au materiau permet de faire un classement de ces criteres en termes de dispersion, permettant ainsi, de choisir le critere le plus robuste. Une etude de dimensionnement d'une vis de fixation utiliser dans le transport ferroviaire a ete realisee, ou un couplage fatigue-fiabiliste a ete utilise: la determination du tenseur de contrainte au niveau des fonds des filets, permettra par le biais du critere de fatigue choisit, de calculer la probabilite de defaillance des assemblages visses."