Les mathématiques sont souvent présentées comme le royaume de la rigueur pure, où seules comptent les démonstrations abstraites. Pourtant, dans la pratique des chercheurs et chercheuses, figures, diagrammes et visualisations occupent une place essentielle. Ces figures donnent une intuition des structures, elles permettent de formuler des conjectures, de guider des démonstrations ou encore de rendre perceptibles des objets impossibles à se représenter mentalement. Mais ces images peuvent aussi induire en erreur : une figure convaincante n'est pas une preuve. Entre outil heuristique et source potentielle d'illusion, les représentations visuelles révèlent ainsi une tension au coeur du raisonnement mathématique, aujourd'hui réinterrogée à la lumière des sciences cognitives, de l'intelligence artificielle et des nouvelles technologies de visualisation.