Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji penerapan Model Pembelajaran Matematika Knisley (MPMK) dengan Metode Brainstorming (MB) terhadap pencapaian dan peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen semu, dengan desain kelompok kontrol non ekuivalen. Subyek dalam penelitian ini adalah siswa kelas X MIPA 3 sebagai kelas eksperimen dan siswa kelas X MIPA 4 sebagai kelas kontrol di SMAN 4 Sukabumi. Instrumen yang digunakan adalah soal tes kemampuan berpikir kritis matematis tipe uraian. Analisis data kemampuan berpikir kritis matematis menggunakan Independent sample t-test melalui program SPSS 20.0 for Windows dilanjut dengan Scheffé test melalui Microsoft Excel. Berdasarkan hasil analisis data diperoleh kesimpulan bahwa: 1) Pencapaian kemampuan berpikir kritis matematis siswa yang memperoleh (MK,MB) lebih baik daripada siswa yang memperoleh Pembelajaran Biasa, 2) Peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis siswa yang memperoleh (MK,MB) lebih baik daripada siswa yang memperoleh Pembelajaran Biasa. Oleh karena itu, (MK,MB) dapat dijadikan salah satu alternatif bagi guru dalam melaksanakan pembelajaran matematika di kelas.