Keterampilan berpikir kritis menjadi salah satu bagian dari kemampuan esensial yang diperlukan dalam menghadapi dinamika abad 21 karena berperan penting guna menunjang keberhasilan belajar siswa. Namun demikian, tingkat pencapaian kemampuan tersebut di Indonesia masih tergolong rendah. Kondisi tersebut antara lain dipengaruhi dari adanya keterbatasan perangkat pembelajaran yang belum sepenuhnya dirancang untuk mengoptimalkan pengembangan keterampilan berpikir kritis. Penelitian ini mengarah pada pengembangan perangkat LKPD yang memadukan pembelajaran berbasis proyek dan pendekatan STEM guna menunjang peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan mengetahui tingkat kelayakan produk dari aspek validitas, kepraktisan, dan efektivitas. Metode yang digunakan adalah Research and Development (R&D) dengan model pengembangan ADDIE yang meliputi lima tahapan, yaitu analyze, design, develop, implement, dan evaluate. Pengumpulan data dilakukan menggunakan beberapa instrumen, antara lain lembar validasi ahli, lembar observasi keterlaksanaan pembelajaran, angket respon siswa, serta tes awal dan tes akhir. Data yang diperoleh dianalisis melalui pengujian validitas, kepraktisan, dan efektivitas produk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa LKPD berbasis Project Based Learning terintegrasi STEM memperoleh tingkat validitas sebesar 90% yang berada pada kategori sangat valid. Dari sisi kepraktisan, keterlaksanaan pembelajaran mencapai 89% dan termasuk kategori sangat praktis. Adapun efektivitas produk tercermin dari peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa dengan nilai N-gain sebesar 0,59 yang berada pada kategori sedang. Temuan tersebut diperkuat oleh hasil angket respon siswa yang memperoleh persentase 83,7% dengan kriteria sangat baik. Secara keseluruhan, hasil penelitian mengindikasikan bahwa LKPD berbasis Project Based Learning terintegrasi STEM yang dikembangkan telah memenuhi kriteria kelayakan dari segi validitas, kepraktisan, dan efektivitas sehingga layak dimanfaatkan sebagai bahan ajar dalam pembelajaran IPA.