Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui peningkatan motivasi dan hasil belajar siswa pada tema 1 muatan mata pelajaran matematika materi bilangan pecahan setelah diajarkan dengan model pembelajaran Two Stay Two Stray pada siswa kelas V B SDN 02 Mojorejo Kecamatan Taman Kota Madiun tahun pelajaran 2017/2018. Penelitian tindakan kelas ini dilaksanakan dalam 2 siklus, masing-masing terdiri dari dua pertemuan. Setiap siklus terdiri atas 4 tahap, yaitu perencanaan, pelaksanaan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa Kelas V B SDN 02 Mojorejo Kota Madiun yang berjumlah 32. Teknik pengumpulan data menggunakan tes dan nontes. Analisis data menggunakan analisis statistik deskriptif kuantitatif dan deskriptif kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan : Penerapan medel pembelajaran Two Stay Two Stray (TSTS) dapat meningkatkan motivasi belajar tema 1 muatan pelajaran matematika materi bilangan pecahan pada siswa kelas V B SDN 02 Mojorejo Tahun Pelajaran 2017/2018. Hal ini dibuktikan dengan adanya peningkatan skor motivasi belajar siswa yang diproleh melalui observasi dengan menggunakan lembar observasi dari siklus I sebesar 79,90% kategori “cukup baik” menjadi 89,58% kategori “baik” pada siklus II. Dan meningkatkan hasil belajar siswa dengan dibuktikannya peningkatan hasil belajar disetiap siklusnya yaitu sebelum tindakan diperoleh nilai rata-rata hasil belajar 66,72 dengan ketuntasan belajar 37,50%, pada siklus I meningkat dengan rata-rata sebesar 73,83 ketuntasan belajar 56,25%, pada siklus II meningkat menjadi 85,69 ketuntasan belajar 93,75%.. Simpulan penelitian adalah penerapan model pembelajaran Two Stay Two Stray (TSTS) dapat meningkatkan motivasi dan hasil belajar tema 1 muatan pelajaran matematika materi bilangan pecahan pada siswa kelas V B SDN 02 Mojorejo Kota Madiun Tahun Pelajaran 2017/2018