Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui motivasi dan hasil belajar siswa melalui model Discovery Learning pada mata pelajaran Biologi siswa kelas X. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklus terdiri dari tahap perencanaan, pelaksanaan tindakan, observasi dan evaluasi, serta refleksi. Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode tes dan angket. Metode tes dipergunakan untuk mengumpulkan data hasil belajar siswa dan metode angket digunakan untuk mengumpulkan data motivasi siswa. Subjek penelitian ini adalah siswa kelas X MIPA 5 SMA N 4 Singaraja yang berjumlah 24 orang. Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran Biologi dengan menerapkan model pembelajaran Discovery Learning dapat meningkatkan motivasi dan hasil belajar siswa kelas X MIPA 5 SMA Negeri 4 Singaraja. Pada siklus I rata-rata hasil belajar sebesar 72,67 dengan persentase secara klasikal sebesar 30%, kemudian meningkat menjadi 81,17 dengan persentase sebesar 70% (kategori baik) pada siklus II. Pada siklus I rata-rata skor motivasi siswa sebesar 139 (kategori sangat positif), kemudian meningkat menjadi 147 (kategori sangat positif). Siswa memiliki respon positif terhadap penerapan model pembelajaran Discovery Learning dalam pembelajaran Biologi