Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan penerapan sistem blok di SMA, mengetahui dampak penerapan sistem, dan membuktikan efektivitas sistem blok pada pembelajaran. Penelitian menggunakan mixed methods dan subject penelitian adalah 121 orang di SMA Budi Muia Yogyakarta. Pengumpulan data dilakukan melalui observasi, wawancara, dokumentasi, dan angket. Teknik analisis data kualitatif menggunakan analisis data interaktif yang terdiri dari pengumpulan data, reduksi data, penyajian data, dan kesimpulan. Teknik analisis data kuantitatif menggunakan teknik anova. Hasil penelitian menunjukkan sistem blok di SMA Dua Budi Mulia diterapkan dengan menggunakan pembelajaran berbasis proyek kolaborasi (collaborative project based learning). Penerapan sistem blok memberi dampak positif seperti guru lebih leluasa menyiapkan bahan dan strategi pembelajaran serta penilaian, mengasah kemampuan peserta didik dalam kerja sama, kepemimpinan, manajemen waktu, berpikir kritis, kreatif, dan inovatif. Namun demikian, penerapan sistem blok memiliki dampak negatif yaitu kurang detailnya penyampaian materi dari beberapa mata pelajaran. Nilai efektivitas dari penerapan sistem blok pada penelitian ini adalah 46.6%, sehingga terbukti bahwa penerapan sistem blok di SMA adalah efektif dilihat pada aspek kejelasan informasi, persiapan, dan pelaksanaan sistem blok. Dengan demikian, penerapan pembelajaran sistem blok dengan pembelajaran berbasis proyek kolaborasi di SMA Budi Mulia efektif karena memberi dampak positif pada pembelaran baik bagi guru maupun peserta didik.