Od 1950-ih, ISC — preko svoje organizacije prethodnika, Međunarodnog vijeća za znanost (ICSU) — igrao je pionirsku ulogu u unaprjeđenju znanosti o Zemlji, svemiru i okolišu kako bi poboljšao razumijevanje sustava Zemlje i njegove biofizičke i ljudske dimenzije, kao i svemira. Zajednički znanstveni programi koje sponzoriraju ISC i druge međunarodne organizacije, uključujući one unutar sustava UN-a, doveli su do velikog napretka u znanstvenom istraživanju i upravljanju globalnim pitanjima. Značajan primjer je uloga ICSU-a u kataliziranju međunarodnih klimatskih znanstvenih napora.
Sve do sredine 1950-ih međunarodna znanstvena suradnja o klimi bila je ograničena. Međunarodna geofizička godina (IGY) pod vodstvom ICSU-a 1957.–58. okupila je znanstvenike iz više od 60 zemalja radi koordiniranih promatranja i lansiranja Sputnika 1. To je dovelo do stvaranja ICSU-ova Odbora za svemirska istraživanja (COSPAR) 1958. godine.
IGY je vodio izravno do Antarktički ugovor iz 1959, promicanje miroljubive znanstvene suradnje. Kako bi promicao istraživanje Antarktika, ICSU je osnovao Znanstveni odbor za istraživanje Antarktika (SCAR) 1958. Otprilike u isto vrijeme, ICSU je osnovao Znanstveni odbor za istraživanje oceana (SCOR) za rješavanje globalnih oceanskih izazova. Svi ovi odbori i danas su aktivni.
Nakon uspjeha IGY-a, Opća skupština UN-a pozvala je ICSU da radi zajedno sa Svjetskom meteorološkom organizacijom (WMO) na znanstvenim istraživanjima atmosfere. To je dovelo do Svjetske konferencije o klimi 1979. godine, gdje su stručnjaci potvrdili dugoročni utjecaj porasta razine CO₂ na klimu. ICSU, WMO i UNEP tada su pokrenuli Svjetski program za istraživanje klime te je 1985. organizirao revolucionarnu konferenciju u Villachu, Austrija. Njegovi nalazi postavili su temelje za periodičke procjene klime, što je u konačnici dovelo do stvaranja Međuvladin panel o klimatskim promjenama (IPCC) u 1988.