Keterampilan Collaborative Problem Solving (CPS) merupakan suatu keterampilan abad 21 yang dianggap penting. Keterampilan CPS dapat dikembangkan melalui pembelajaran berbasis proyek. Namun dalam implementasinya, guru dan siswa sering mengalami berbagai kesulitan. Salah satu strategi untuk menyiasati hal tersebut adalah dengan mengintegrasikan kegiatan rekayasa. Melalui metode analisis deskriptif, penelitian ini mengungkap bagaimana Proyek Desain Rekayasa, yaitu pembelajaran yang mengintegrasikan engineering design dan pembelajaran berbasis proyek, mampu mengembangkan keterampilan CPS dan meningkatkan pemahaman konsep siswa. Empat belas orang siswa kelas delapan terlibat sebagai subjek penelitian, dimana siswa melakukan sebuah proyek untuk memecahkan suatu masalah secara berkolaborasi melalui aktivitas perekayasaan. Keterampilan kolaborasi siswa diukur melalui observasi selama pembelajaran berlangsung. Sedangkan, kemampuan siswa dalam pemecahanan masalah serta pemahaman konseptual siswa diukur dengan menggunakan pre-test dan post-test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Proyek Desain Rekayasa mampu memfasilitasi siswa untuk mengembangkan keterampilan collaborative problem-solving serta meningkatkan pemahaman konsep siswa mengenai sistem peredaran darah pada manusia.