Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: 1) mengetahui ada atau tidak adanya pengaruh kemampuan matematis terhadap kemampuan kognitif siswa kelas, 2) mengetahui ada atau tidak adanya pengaruh motivasi belajar terhadap kemampuan kognitif siswa, 3) mengetahui ada atau tidak adanya interaksi pengaruh kemampuan matematis dan motivasi belajar secara bersama-sama terhadap kemampuan kognitif siswa pada mata pelajaran fisika. Metode penelitian yang digunakan adalah metode ex post facto. Pemilihan subjek menggunakan menggunakan teknik cluster random sampling. Sumber data didapat dari kuesioner dan dokumen nilai siswa. Analisis data dilakukan secara kuantitatif dengan analisis regresi linear. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) ada pengaruh positif antara kemampuan matematis terhadap kemampuan kognitifnya dengan koefisien korelasi sebesar 0,640 > rtabel = 0,339, 2) ada pengaruh positif antara motivasi belajar terhadap kemampuan kognitifnya dengan koefisien korelasi sebesar 0,406 > rtabel = 0,339, 3) kemampuan matematis dan motivasi belajar tidak secara simultan dalam mempengaruhi kemampuan kognitif siswa tetapi motivasi belajar mempengaruhi kemampuan matematis dan selanjutnya kemampuan matematis mempengaruhi kemampuan kognitif siswa, 4) besar pengaruh motivasi belajar terhadap kemampuan matematis sebesar 41,59%, besar pengaruh kemampuan matematis terhadap kemampuan kognitif sebesar 41,01%, dan besar pengaruh motivasi belajar terhadap kemampuan kognitif sebesar 16,44%.
Kata kunci: regresi linear, kemampuan matematis, kemampuan kognitif, motivasi belajar