另一种重庆弹簧钢丝是马氏体强化钢丝，又称油淬火回火钢丝。碳素钢丝经调质处理后可获得良好的综合力学性能。当钢丝规格较小（φ≤2.0mm）时，油淬火回火钢丝的强度指标低于索氏体处理后的冷拔钢丝。当钢丝尺寸较大（φ≥6.0mm）时，索氏体钢丝采用大的压下比无法达到要求的强度指标。 然而，油淬火回火钢丝只要完全淬火，就可以获得比冷拔钢丝更高的性能。在相同拉伸强度下，马氏体增强钢丝的弹性极限比冷变形强化钢丝高。冷拔钢丝组织为纤维状，具有明显的各向异性。
油淬火回火钢丝的显微组织为均匀回火马氏体，几乎是各向同性的。同时，油淬火回火钢丝的抗松弛性能优于冷拔钢丝，使用温度（150～190℃）也高于冷拔钢丝（≤120℃）。大规格油淬火回火钢丝将取代冷拔钢丝。