Discovery nhận được đánh giá chung tích cực từ các nhà phê bình. Tại Metacritic, album nhận được điểm trung bình là 74, dựa trên 19 bài đánh giá.[32] John Bush của AllMusic nói rằng, Daft Punk đã phát triển một âm thanh "xứng tầm phong cách electro-pop từ Giorgio Moroder đến Todd Rundgren đến Steve Miller."[16] Tạp chí Q viết rằng album rất mạnh mẽ và sáng tạo trong việc khám phá "những câu hỏi và lý tưởng đã cũ", ca ngợi nó là "một chuyến lưu diễn cao ngất ngưởng, thuyết phục", "vượt qua nhãn hiệu nhạc dance" mà không thiếu ý tưởng, sự hài hước hoặc "sáng chói".[37] Q đã vinh danh Discovery là một trong 50 album hay nhất năm 2001.[40]

Joshua Clover, viết trên tờ Spin, gọi Discovery là "chiến thắng mới nhất" của disco và cho biết đoạn mở đầu của bài hát ngang bằng với các album như Sign o' the Times (1987) của Prince và Nevermind (1991) của Nirvana.[12] Stephen Dalton từ NME nhận thấy tư tưởng pop art trong album khiến người ta say mê và ghi nhận Daft Punk vì đã "tái sinh những năm giữa thập niên 80 như là kỷ nguyên nhạc pop ngầu nhất từ ​​trước đến nay".[11] Mixmag nói rằng Daft Punk đã "thay đổi dòng nhạc dance lần thứ hai" với Discovery.[34]

Ben Ratliff từ Rolling Stone thì ít ấn tượng hơn và viết rằng ít bài hát trên Discovery phù hợp với sự hoành tráng của "One More Time". Ông nhận thấy hầu hết các bài hát "hỗn loạn - không chỉ trong phạm vi giữa nghiêm túc và vui tính mà còn là danh tính của nó."[38] Viết trên The Guardian, Alexis Petridis cảm thấy nỗ lực của Daft Punk trong việc "cứu vãn" âm nhạc thời trước giống với Homework, nhưng kém mạch lạc và thành công hơn.[33] Nhà phê bình Ryan Schreiber của Pitchfork nhận thấy sự kết hợp giữa "prog và disco" "tương đối vô hại" và nói rằng nó không "được đánh giá dựa trên lời bài hát", điều mà ông cho là nghiệp dư và bình thường.[35] Robert Christgau, viết trên tờ The Village Voice, nói một cách nghiêm túc rằng album có thể thu hút những người trẻ đam mê nhạc techno Berlin, nhưng nó quá "Pháp" đối với người Mỹ.[39]