Penelitian ini dilatarbelakangi oleh minat belajar dan kemampuan pemecahan masalah matematika siswa di SMA Negeri 1 Moga yang masih rendah, Oleh karena itu peneliti melakukan penelitian ini untuk mengetahui keefektifan model pembelajaran STAD dengan strategi multi level learning terhadap minat belajar dan kemampuan pemecahan masalah matematika XI MIPA SMA N 1 Moga. Penelitian ini berjenis kuasi eksperimen dengan pendekatan kuantitatif dan berdesain pretest-posttest control group dengan teknik cluster random sampling dan didapatkan kelas XI MIPA 1 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI MIPA 4 sebagai kelas kontrol. Berdasarkan analisis pemberian reward dalam model pembelajaran STAD dengan strategi MLL sangat efektif dalam menguatkan tingkah laku yang berdampak positif terhadap respon siswa dalam pembelajaran diantaranya minat belajar siswa. Selain itu, interaksi sosial, pengalaman yang dimiliki, akumulasi pengulangan serta tanggung jawab secara mandiri dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa. Sehingga dapat disimpulkan model pembelajaran STAD dengan strategi MLL efektif terhadap minat belajar dan kemampuan pemecahan masalah matematika XI MIPA SMA N 1 Moga.