Tujuan penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan: 1) Prestasi belajar matematika yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share mencapai target, 2) Motivasi belajar, kemampuan berpikir kritis, kemudian prestasi belajar matematika peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share lebih baik daripada pembelajaran konvensional, 3) Ada perbedaan motivasi, kemampuan berpikir kritis, dan prestasi belajar matematika antara peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share dengan pembelajaran konvensional, 4) Motivasi, kemampuan berpikir kritis, dan prestasi belajar matematika peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share lebih baik daripada pembelajaran konvensional. Metode pengumpulan data menggunakan teknik dokumentasi, angket, dan tes. Instrumen telah teruji validitas, reliabilitas, daya pembeda, dan tingkat kesukaran pada taraf signifikan 5%. Setelah data berdistribusi normal univariat dan multivariat serta homogen univariat dan multivariat maka dapat dilakukan uji hipotesis menggunakan uji proporsi, uji t satu pihak kanan, uji MANOVA dan uji τ2 – Hotelling.Hasil penelitian menyatakan bahwa: 1) Prestasi belajar matematika yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share mencapai target, 2) Motivasi belajar, kemampuan berpikir kritis, kemudian prestasi belajar matematika peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share lebih baik daripada pembelajaran konvensional 3) Ada perbedaan motivasi, kemampuan berpikir kritis, dan prestasi belajar antara peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share dengan pembelajaran konvensional, 4) Motivasi, kemampuan berpikir kritis, dan prestasi belajar matematika peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Think Pair Share lebih baik daripada pembelajaran konvensional.