Penelitian ini bertujuan 1) meningkatkan hasil belajar peserta didik kelas XI AK 1 SMK Negeri 4 Negara melalui penerapan model pembelajaran Problem Based Learning, 2) Mendeskripsikan respon peserta didik kelas XI AK 1 SMK Negeri 4 Negara terhadap penerapan model pembelajaran Problem Based Learning pada pembelajaran Ilmu Penyakit dan Penunjang Diagnostik. Subyek penelitian ini adalah peserta didik kelas XI AK 1 SMK Negeri 4 Negara pada Semester I tahun pelajaran 2021/2022 yang berjumlah 25 orang. Penelitian ini dilakukan dalam tiga siklus pembelajaran, dengan tahapan-tahapan dalam tiap siklus adalah perencanaan, tindakan, observasi/evaluasi, dan refleksi. Data hasil belajar peserta didik dikumpulkan melalui tes kognitif. Data respon peserta didik dikumpulkan melalui angket respon peserta didik. Data yang telah terkumpul tersebut, selanjutnya dianalisis secara deskriptif. Hasil analisis menunjukkan: 1) terjadi peningkatan nilai rata-rata hasil belajar peserta didik yaitu dari 74,60 dengan ketuntasan klasikal 72,00% pada siklus I menjadi 77,30 dengan ketuntasan klasikal 84,00% pada siklus II, serta 79,30 dengan ketuntasan klasikal 88,00% pada siklus III 2) Respon peserta didik kelas XI AK 1 terhadap penerapan model pembelajaran Problem Based Learning adalah sangat positip. Hal ini terlihat dari rata-rata skor respon peserta didik adalah 62,64 pada kategori sangat positif.