Salah satu kemampuan penting pada abad 21 adalah literasi matematika. Tujuan penelitian ini mendeskripsikan pengaruh model Challenge Based Learning terhadap kemampuan literasi matematika ditinjau dari disposisi matematis siswa pada kategori tinggi, sedang, dan rendah. Metode penelitian menggunakan kuasi eksperimen yang melibatkan 59 siswa SMA Negeri di Surakarta yang terbagi menjadi dua kelas melalui cluster random sampling pada tahun 2023. Kelas eksperimen diberikan pembelajaran dengan Challenge Based Learning dan kelas kontrol dengan Problem Based Learning. Teknik pengumpulan data yang digunakan melalui angket disposisi matematis dan tes kemampuan literasi matematika. Analisis data digunakan Analisis Variansi Dua Jalan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Challenge Based Learning memberikan kemampuan literasi matematika siswa yang lebih baik daripada Problem Based Learning, secara umum atau pada setiap kategori disposisi matematis siswa tinggi, sedang, dan rendah. Pada tinjauan disposisi matematis, siswa dengan kategori tinggi memiliki kemampuan literasi matematika yang lebih baik daripada siswa dengan kategori sedang dan rendah, sedangkan siswa dengan kategori sedang memiliki kemampuan literasi matematika yang sama baiknya dengan siswa kategori rendah, secara umum atau pada setiap model pembelajaran.