Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis: (1) pengaruh model pembelajaran Flipped Classroom terhadap keterampilan berpikir kritis, (2) pengaruh model pembelajaran Flipped Classroom terhadap motivasi belajar, dan (3) keterkaitan antara keterampilan berpikir kritis dan motivasi belajar siswa dalam pembelajaran IPA di Sekolah Dasar. Penelitian dilaksanakan di SDN Gunungsimping 01 dan SDN Gunungsimping 02, Gugus Soetomo, Kecamatan Cilacap Tengah, Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah, pada semester ganjil tahun ajaran 2024-2025. Penelitian menggunakan desain quasi-experimental dengan melibatkan 60 siswa kelas V yang terbagi dalam kelompok eksperimen (30 siswa) menggunakan model Flipped Classroom dan kelompok kontrol (30 siswa) menggunakan metode konvensional. Instrumen penelitian berupa tes keterampilan berpikir kritis dan angket motivasi belajar model ARCS. Data dianalisis menggunakan uji Independent Sample T-Test dan uji korelasi Pearson. Hasil penelitian menunjukkan: (1) terdapat pengaruh signifikan model Flipped Classroom terhadap keterampilan berpikir kritis (rerata kelompok eksperimen 80,50 > kelompok kontrol 68,67; sig. 0,000 < 0,05); (2) terdapat pengaruh signifikan model Flipped Classroom terhadap motivasi belajar (rerata kelompok eksperimen 80,83 > kelompok kontrol 70,17; sig. 0,000 < 0,05); dan (3) terdapat hubungan positif yang signifikan dengan kekuatan sedang antara keterampilan berpikir kritis dan motivasi belajar (r = 0,375; sig. 0,041 < 0,05). Penelitian ini membuktikan bahwa model Flipped Classroom efektif meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan motivasi belajar IPA siswa sekolah dasar dengan memberikan lebih banyak waktu untuk eksplorasi materi secara mandiri dan interaksi aktif di dalam kelas.