Tujuan penelitian untuk (1) mengetahui perbedaan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi sistem reproduksi menggunakan model discovery learning berbantu video animasi, (2) mengetahui perbedaan motivasi belajar siswa pada materi sistem reproduksi menggunakan model discovery learning berbantu video animasi, (3) mengetahui perbedaan kemampuan berpikir kritis dan motivasi belajar siswa pada materi sistem reproduksi menggunakan model discovery learning berbantu video animasi. Penelitian menggunakan metode quasi eksperiment dengan posttest only nonequivalent groups design. Populasi yang  digunakan yaitu kelas XI MIPA SMA Negeri Gondangrejo tahun pelajaran 2022/2023 sejumlah 143 siswa. Teknik pengambilan sampel yaitu cluster random sampling, kelas XI MIPA 4 sejumlah 36 siswa sebagai kelas eksperimen menggunakan model discovery learning berbantu video animasi dan kelas XI MIPA 3 sejumlah 36 siswa sebagai kelas kontrol model discovery learning. Pengumpulan data dengan dokumentasi, observasi, test mengenai kemampuan berpikir kritis dan angket motivasi belajar.  Teknik analisis data menggunakan uji t dan uji manova. Instrumen penelitian berupa soal kemampuan berpikir kritis dan angket motivasi belajar. Teknik validasi instrumen dilakukan dengan uji validitas dan realibilitas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) terdapat perbedaan signifikan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi sistem reproduksi dengan penggunaan model discovery learning berbantu media video animasi, (2) terdapat perbedaan signifikan motivasi belajar siswa pada materi sistem reproduksi dengan penggunaan model discovery learning berbantu video animasi, (3) terdapat perbedaan signifikan kemampuan berpikir kritis dan motivasi belajar siswa pada materi sistem reproduksi dengan penggunaan model discovery learning berbantu video animasi.