Penelitian ini adalah penelitian eksperimen yang bertujuan untuk mengetahui keefektifan model pembelajaran Number Head Together (NHT) terhadap prestasi belajar dan self-efficacy siswa SMP dengan menggunakan One Group Pretest Posttest Design. Populasi dalam penelitian ini adalah semua siswa kelas VII SMP Negeri 12 Yogyakarta dengan sampel penelitian adalah satu kelas. Faktor dalam penelitian ini adalah pembelajaran matematika dengan model pembelajaran NHT, sedangkan responnya adalah prestasi belajar matematika dan self-efficacy siswa. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah test pilihan ganda untuk mengukur prestasi belajar matematika dan angket untuk mengukur self-efficacy siswa. Pembelajaran matematika dengan model pembelajaran NHT dikatakan efektif dalam hal prestasi belajar matematika jika nilai rata-rata posttest lebih dari nilai rata-rata pretest dan proporsi siswa mencapai skor minimum 75 lebih dari 75%. Pembelajaran matematika dengan model pembelajaran NHT dikatakan efektif dalam hal self-efficacy jika skor rata-rata kuesioner akhir lebih dari rata-rata skor awal dan proporsi siswa yang mencapai kategori minimum tinggi adalah lebih dari 75%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata posttest mencapai 82,67 dengan persentase 76,67% dan skor rata-rata self-efficacy di akhir pembelajaran adalah 112,67 dengan kategori minimum tinggi adalah 86,67%. Persentase nilai N-Gain diperoleh 80,16% dimana termasuk dalam kategori efektif. Dan berdasarkan uji hipotesis menggunakan taraf signifikansi 5% dapat disimpulkan bahwa pembelajaran matematika dengan model pembelajaran NHT efektif ditinjau dari prestasi belajar matematika dan self-efficacy siswa. Kata kunci: Number Head Together (NHT), prestasi belajar, Self-efficacy