Stähle mit martensitischem Gefüge bieten durch ihre mechanischen und technologischen Eigenschaften eine Reihe von Vorzügen gegenüber anderen Stahlsorten. So verfügen sie bei gegebener Legierungszusammensetzung über die höchsten Festigkeiten im gehärteten Zustand bzw. nach einer Vergütungsbehandlung über eine hervorragende Kombination von Festigkeit und Duktilität. Sie stellen deshalb ein wichtiges Betätigungsfeld der Werkstoffentwicklung dar. Gegenstand der Untersuchungen ist ein Werkstoff, dessen Gefüge im Ausgangszustand aus teilweise angelassenem Martensit besteht. Dieses Material wurde Anlassbehandlungen im Temperaturbereich zwischen 150 und 700 °C unterworfen. Die dabei auftretenden Gefügeveränderungen wurden mit den Methoden der Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Neutronenkleinwinkelstreuung (SANS), Röntgendiffraktometrie (XRD), Dilatometrie sowie mit magnetischen und nasschemischen Methoden charakterisiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden den Veränderungen der mechanischen Eigenschaften gegenübergestellt. Es werden wesentliche Zusammenhänge zwischen Gefügeelementen und dem Materialverhalten in Zugversuch, Kerbschlagbiegeversuch und Umformversuch hergestellt. Die Ergebnisse der SANS-Experimente zeigen eine qualitative Übereinstimmung mit Erkenntnissen anderer Messmethoden, jedoch verhindert das komplexe Materialverhalten eine verlässliche quantitative Auswertung.