Penelitian ini bertujuan untuk menguji peran motivasi belajar intrinsik terhadap prestasi belajar statistika dengan mediator strategi belajar kognitif. Subjek penelitian 179 mahasiswa kelas statistika Fakultas Psikologi dari tiga universitas di Yogyakarta. Instrumen penelitian yang digunakan untuk mengukur variabel motivasi belajar intrinsik, strategi belajar rehearsal, strategi belajar elaborasi, dan strategi belajar organisasi adalah skala; sedangkan variabel prestasi belajar statistika diperoleh dari dokumentasi tes hasil belajar tengah semester (UTS) dan akhir semester (UAS). Data yang diperoleh, dianalisis dengan Structural Equation Modeling (SEM) menggunakan perangkat lunak Analysis of Moment Stucture (AMOS). Hasil penelitian adalah: 1) Model teoretis yang menyatakan bahwa strategi belajar kognitif memediasi peran motivasi belajar intrinsik terhadap prestasi belajar statistika, cocok atau sesuai dengan data; 2) Variabel motivasi belajar intrinsik, strategi belajar rehearsal, dan strategi belajar organisasi berperan positif terhadap prestasi belajar statistika, sedangkan strategi belajar elaborasi tidak berperan terhadap prestasi belajar statistika; 3) Strategi belajar kognitif, yang meliputi strategi belajar rehearsal, strategi belajar elaborasi, dan strategi belajar organisasi, tidak berfungsi sebagai mediator atas peran motivasi belajar intrinsik terhadap prestasi belajar statistika.