Pembelajaran fisika salah satu pembelajaran abad 21 yang perlu ditingkatkan kemampuan berpikir dengan mengembangkan perangkat pembelajaran. Penelitian pengembangan ini bertujuan untuk mengetahui kelayakan produk perangkat pembelajaran berbasis masalah berbantuan multimedia untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian Research & Development (R&D) dengan model penelitian 4D (define, desain, develop, dan disseminate). Produk perangkat pembelajaran yang dikembangkan yaitu silabus, Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP), Materi ajar, Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD), media pembelajaran (multimedia) dan Instrumen tes kemampuan berpikir kritis berupa soal uraian. Tekhnik pengumpulan data menggunakan lembar validasi, angket respon keterlaksanaa pembelajaran dan instrumen tes. Validitas produk dinilai oleh validator ahli dan validator praktisi kemudian dianalisis menggunakan skala likert. Kepraktisan diperoleh dari angket respon yang diberikan terhadap keterlaksanaan perangkat pembelajaran. Hasil keefektifan diperoleh dari pretest dan posttest terhadap instrumen tes yang nilainya dianalisis menggunakan uji N-Gain. Kevalidan perangkat pembelajaran yang dikembangkan berdasarkan penilaian validator diperoleh nilai rata-rata persentase 93,42% dan 97,27% dengan kategori valid dan reliabel. Hasil kepraktisan berdasarkan angket respon peserta didik diperoleh nilai sebesar 95,5% dengan kategori sangat praktis. Hasil analisis kemampuan berpikir kritis mengalami peningkatan dengan nilai rata-rata uji N-Gain sebesar 0,52 dengan kategori sedang. Berdasarkan hasil viliditas dan reliabilitas disimpulkan bahwa perangkat pembelajaran berbasis masalah berbantuan multimedia yang dikembangkan layak digunakan karena dikategorikan valid, reliabel, praktis dan efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik.