Tujuan dari penelitian ini yaitu enjelaskan pelaksanaan peningkatan motivasi belajar siswa dengan penerapan model Discovery Learning menggunakan media laboratorium virtual materi sistem ekskresi pada kelas XI MIPA 5 SMA N 5 Yogyakarta. Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang mencakup 4 prosedur yaitu perencanaan, tindakan, pengamatan, dan refleksi. Data penelitian diambil dengan angket, observasi, catatan lapangan, dan dokumentasi. Teknik analisis data menggunakan analisis deskriptif kualitatif selama 2 siklus. Tahapan dalam kegiatan pembelajaran menggunakan model Discovery Learning mulai dari pemberian rangsangan, pertanyaan/identifikasi masalah, pengolahan data, pembuktian, menarik kesimpulan/ generalisasi. Pembelajaran model Discovery Learning menggunakan media laboratorium virtual pada materi sistem ekskresi dapat meningkatkan motivasi belajar siswa kelas XI MIPA 5 SMA Negeri 5 Yogyakarta. Hasil penelitian menunjukkan motivasi belajar siswa pada siklus I yaitu 73,87%, yang artinya belum memenuhi indikator keberhasilan. Kenaikan persentase motivasi belajar siswa terjadi di siklus II dimana motivasi belajar siswa mencapai 83,39% sehingga dapat dikatakan telah memenuhi indikator keberhasilan.