Inquiry skills merupakan keterampilan yang dibutuhkan untuk melakukan investigasi ilmiah. Dengan meniru karya ilmuwan dan insinyur, siswa akan belajar bagaimana menerapkan inquiry skills dalam melakukan eksperimen ilmiah untuk memahami fenomena sains. Untuk membuktikan hal tersebut, dilaksanakan STEM-Engineering Design Process (STEM-EDP) untuk mempelajari tentang destilasi (untuk memahami konsep unsur, senyawa, dan campuran dalam kimia) sebagai salah satu fenomena dalam ilmu kelas VIII. Penelitian ini ditetapkan sebagai quasi eksperimen. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui dampak model pembelajaran STEM-EDP terhadap inquiry skills siswa dan respon siswa selama proses pembelajaran. Dua kelas di satu sekolah menengah pertama dipilih secara acak untuk menjadi kelas eksperimen (VIII F) dan kontrol (VIII G) (masing-masing 28 siswa). Kelas eksperimen dilakukan dengan kegiatan pembelajaran STEM-EDP, sedangkan kelas kontrol dilakukan dengan kegiatan pembelajaran Discovery Learning. Inquiry skills siswa diukur sebelum dan sesudah perlakuan pembelajaran. Data dianalisis menggunakan ANCOVA (p = 0,05%). Terdapat rata-rata yang berbeda antara kontrol (M = 60,3, SD = ±8,646) dan eksperimen (M = 75,5, SD = ±10,145). Hasil penelitian menunjukkan bahwa STEM-EDP memiliki efek yang signifikan terhadap pelatihan inquiry skills siswa. Selain itu, siswa merespon positif STEM-EDP berbasis pembelajaran. Dapat disimpulkan bahwa kegiatan berbasis pembelajaran STEM-EDP adalah metode yang menjanjikan untuk meningkatkan inquiry skills siswa.