Ce travail de thèse concerne la recherche de planètes extrasolaires par la méthode des vitesses radiales à haute précision. Plusieurs améliorations de la technique de mesure sont d'abord présentées, permettant d'atteindre une précision meilleure que 1 m/s sur les vitesses radiales. La découverte de plusieurs planètes de petite masse avec l'instrument HARPS est ensuite discutée, comme le trio de Neptune autour de l'étoile HD 69830. Une analyse globale des mesures HARPS montre que les planètes telluriques et de glace sont probablement nombreuses. Les perspectives de mesurer la masse des candidats détectés par les satellites CoRoT et Kepler sont discutées. Dans la deuxième partie de la thèses, l'influence de la masse de l'étoile sur la formation planétaire est étudiée au moyen d'un programme de recherche de planètes autour de géantes d'amas. Finalement, les projets de futurs spectro-vélocimètres à haute précision sont brièvement présentés.