Das Erzielen von optimierten mechanisch-technologischen Eigenschaften, in denen hohe Festigkeiten mit ausgezeichneten Zähigkeiten des Materials vereint werden, gewinnt auch beim nahtlosen Stahlrohr zunehmend an Bedeutung. Einen neuen und innovativen Ansatz zum Erreichen der optimierten Eigenschaften stellt die Anwendung der thermomechanischen Behandlung beim Walzen von nahtlosen Stahlrohren dar. In dieser Arbeit werden ausgehend von einer umfassenden Systemanalyse die Einflussfaktoren auf optimierte mechanisch-technologische Eigenschaften beim Rohrwalzen definiert und in weiterer Folge deren Wirkung in Produktionsversuchen systematisch untersucht. Zum tieferen Verständnis der Vorgänge und auch zur prozesssicheren Anwendung dieser neuen Technologie wurde ein Prozessmodell entwickelt, mit dem Simulationen unter Variation der relevanten Parameter durchgeführt werden können. Das Hauptaugenmerk wurde dabei auf die Temperaturentwicklung im Walzprozess und den nachfolgenden Kühlprozessen gelegt. Die wesentlichen Mechanismen zum Erreichen einer feinkörnigen Mikrostruktur sowie hoher Festigkeit und Zähigkeit am Produkt Rohr wurden herausgearbeitet, um die notwendigen Prozessmodifikationen zur Anwendung der thermomechanischen Behandlung beim Rohrwalzen abzuleiten. Die folgende Umsetzung in der Rohrwalzanlage der voestalpine Tubulars GmbH & Co KG wird beschrieben. Einen wesentlichen Punkt stellt die Entwicklung und Installation einer neuartigen, flexiblen Rohrschnellkühlung zur definierten beschleunigten Abkühlung der Walzader nach dem Streckreduzierwalzwerk dar. In Hinblick auf die Innovation dieses Verfahrens werden zum Abschluss der Arbeit die Ergebnisse aus der ersten Produktion thermomechanisch behandelter Stahlrohre zusammengefasst.