Penelitihan ini bertujuan untuk meningkatkan motivasi dan hasil belajar matematika pada pokok bahasan pola bilangan melalui penerapan tutor sebaya dengan strategi pembelajaran model arisan. Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas. Subyek penelitian ini adalah guru dan siswa kelas VIIIB Madrasah Tsanawiyah Negeri 1 Madiun yang berjumlah 30 siswa. Metode pengumpulan data dilakukan melalui observasi dan tes. Teknis analisis data yang digunakan dengan cara pengamatan dan tes hasil belajar. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan motivasi dan hasil belajar matematika. Penemuan penelitian menunjukkan: motivasi terhadap pembelajaran matematika sebelum tindakan sebesar 52,67% meningkat menjadi 85,83% pada siklus II. Peningkatan motivasi belajar matematika diperkuat dengan hasil belajar yaitu sebelum tindakan rata-rata nilai kelas sebesar  51,66 dan pada siklus II rata-rata nilainya meningkat menjadi 85,67. Kesimpulan penelitian ini adalah penerapan tutor sebaya dengan strategi pembelajaran model arisan dapat meningkatkan motivasi dan hasil belajar matematika pada pokok bahasan pola bilangan siswa kelas VIIIB Madrasah Tsanawiyah Negeri 1 Madiun.