Telah dilakukan penelitian pengembangan instrument tes evaluasi pembelajaran fisika berbasis STEM untuk mengetahui: (1) Kelayakan instrumen ditinjau dari segi validitas, efektivitas, dan kepraktisan, (2) hasil keterampilan proses sains peserta didik melalui instrumen tes berbasis STEM. Jenis penelitian yaitu pengembangan yang mengacu pada model pengembangan 4D (four-D) yaitu define, design, develop, dan deseminate. Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 6 Purworejo dengan subjek penelitian pada uji coba terbatas berjumlah 10 peserta didik dan pada tahap penerapan berjumlah 60 peserta didik. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar validasi, angket peserta didik, tes hasil belajar, dan lembar keterlaksanaan pembelajaran. Hasil analisis data yaitu: (1) hasil validasi instrumen tes evaluasi pembelajaran fisika berbasis STEM dari dua validator yaitu dosen ahli 1 dan dosen ahli 2 mendapatkan nilai secara keseluruhan sebesar 3,87 termasuk kategori sangat valid sehingga layak digunakan dalam kegiatan evaluasi pembelajaran dan untuk uji reliabilitas menunjukkan percentage agreement (PA) sebesar 100%, sehingga data yang didapatkan adalah reliabel. (2) hasil keterampilan proses sains peserta didik diperoleh dari kegiatan tes evaluasi pembelajaran  menggunakan instrumen tes berbasis STEM dengan rerata hasil persentase sebesar 52,92% dan termasuk dalam kategori sedang. Dengan demikian, pengembangan instrumen tes berbasis STEM layak digunakan dalam kegiatan evaluasi pembelajaran serta dapat mengukur keterampilan proses sains peserta didik.