Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan yang signifikan kompetensi pengetahuan matematika siswa yang dibelajarkan menggunakan model NHT, siswa yang dibelajarkan menggunakan model TGT dan siswa yang dibelajarkan secara konvensional. Jenis dari penelitian ini ialah quasi experiment, dengan desain non-equivalent control group design yang sudah dimodifikasi. Populasinya seluruh siswa kelas IV SD Negeri Gugus I Gusti Ngurah Rai sebanyak 339 siswa. Kemudian diambil tiga sampel untuk mendapatkan perlakukan melalui teknik cluster random sampling, terpilih kelas IV SDN 2 Penatih sebagai kelompok eksperimen dengan model Numbered Head Together, SDN 5 Penatih sebagai kelompok eksperimen dengan model Teams Games Turnament, dan siswa kelas IV SDN 3 Penatih sebagai kelompok kontrol. Skor rata-rata kelompok eksperimen menggunakan model NHT ialah X = 69,3. Skor rata-rata kelompok eksperimen menggunakan model TGT ialah X = 68,3 sedangkan, skor rata-rata kelompok kontrol ialah X = 63,5. Hasil analisis ANAVA satu jalur ialah Fhitung= 8,164 sedangkan Ftabel = 3,10 dengan α = 5% (dk=91). Hal ini berarti Fhitung = 8,164 > Ftabel= 3,10 maka H0 ditolak. Berdasarkan hal tersebut disimpulkan bahwa adanya perbedaan yang signifikan terhadap antara kompetensi pengetahuan matematika siswa yang dibelajarkan menggunakan model NHT, siswa yang dibelajarkan menggunakan model TGT, dan siswa yang dibelajarkan secara konvensional pada siswa kelas IV SD Negeri Gugus I Gusti Ngurah Rai. Hasil perhitungan efektivitas perlakuan diperoleh nilai (ðœ‚2) = 0,1564, sehingga bisa dirangkumkan penerapan model NHT dan TGT memiliki pengaruh terhadap kompetensi pengetahuan Matematika sebesar 15,64%.