Penelitian ini bertujuan guna mengetahui bagaimana pengaruh model problem-based learning (PBL) dengan permainan “Jelajah Waktu” terhadap kemampuan pemecahan masalah matematis siswa, serta guna mengetahui model pembelajaran manakah yang lebih baik. Jenis penelitian ini ialah kuasi eksperimen dengan desain penelitian pretest-posttest control group design. Populasi yang digunakan ialah siswa kelas III SD di Kecamatan Sumedang Selatan dengan sampel penelitian kelas III SDN Sukaraja II. Tes kemampuan pemecahan masalah dengan soal uraian menjadi instrument dalam penelitian ini. Kemudian teknik analisis data dilakukan dengan uji beda rata-rata (paired sample t-test dan independet sample t-test) dan uji gain yang sebelumnya di uji normalitas dan homogenitas. Hasil penelitian memperlihatkan terdapat pengaruh yang positif melalui penerapan model PBL dengan permainan “Jelajah Waktu” terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa serta menunjukkan peningkatan sebesar 0,46 di kelas eksperimen yang tergolong dalam peningkatan sedang. Kemudian, disimpulkan juga pembelajaran PBL dengan permainan “Jelajah Waktu” lebih baik dibanding dengan pembelajaran konvensional.