Pembelajaran dalam kelas yang masih berpusat pada guru serta kurangnya penggunaan teknologi yang dimanfaatkan, terkhusus pada materi atom menyebabkan siswa kurang antusias dalam pembelajaran. Materi atom merupakan salah satu pelajaran yang membutuhkan ilustrasi dan visusalisasi. Penggunaan smartphone dalam pembelajaran di kelas bisa menjadi tambahan media belajar. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan modul berbasis Augmented Reality (AR) materi perkembangan model atom. Penelitian pengembangan ini menggunakan metode R&D dengan model 4D, namun hanya dilaksanakan 3 tahap yaitu define, design, dan develop. Penilaian kelayakan modul dilakukan oleh ahli materi dan ahli media. Setelah modul dinyatakan layak, modul dinilai oleh siswa melalui uji skala kecil. Subjek dari penelitian ini adalah siswa kelas X.E. Karakteristik dari modul berbasis AR yang dikembangkan peneliti yaitu terdapat marker/gambar yang bisa discan sehingga menampilkan AR berupa gambar 3D. Teknik pengumpulan data menggunakan wawancara, observasi, angket, dan dokumentasi. Berdasarkan hasil uji kevalidan menggunakan skala aiken’s V, diperoleh hasil validitas oleh ahli materi dan media berturut-turut sebesar 0,95 kategori valid dan 0,92 kategori valid. Hasil uji respons siswa diperoleh persentase respons siswa sebesar 87% dan mendapat kategori sangat baik. Hasil uji validasi modul kimia berbasis AR ini mendapat kategori valid dan layak digunakan dengan uji respons siswa mendapatkan respons sangat baik.