Fin dagli anni '1950, l'ISC, attraverso la sua organizzazione predecessore, l'International Council for Science (ICSU), ha svolto un ruolo pionieristico nel progresso delle scienze della Terra, dello spazio e dell'ambiente, al fine di migliorare la comprensione del sistema Terra e delle sue dimensioni biofisiche e umane, nonché dello spazio extra-atmosferico. I programmi scientifici congiunti, co-sponsorizzati dall'ISC e da altre organizzazioni internazionali, comprese quelle all'interno del sistema delle Nazioni Unite, hanno portato a importanti progressi sia nella ricerca scientifica che nella governance delle questioni globali. Un esempio degno di nota è il ruolo dell'ICSU nel catalizzare gli sforzi internazionali in materia di climatologia.
Fino alla metà degli anni '1950, la cooperazione scientifica internazionale sul clima era limitata. L'International Geophysical Year (IGY) guidato dall'ICSU nel 1957-58 riunì scienziati da oltre 60 paesi per osservazioni coordinate e vide il lancio dello Sputnik 1. Ciò portò alla creazione del Committee on Space Research (COSPAR) dell'ICSU nel 1958.
L'IGY ha portato direttamente alla Trattato sull'Antartide del 1959, promuovendo una pacifica collaborazione scientifica. Per promuovere la ricerca antartica, l'ICSU ha istituito l' Comitato Scientifico per la Ricerca Antartica (SCAR) nel 1958. Nello stesso periodo, l'ICSU fondò l' Comitato Scientifico per la Ricerca Oceanica (SCOR) per affrontare le sfide oceaniche globali. Tutti questi comitati rimangono attivi oggi.
In seguito al successo dell'IGY, l'Assemblea generale delle Nazioni Unite invitò l'ICSU a lavorare insieme all'Organizzazione meteorologica mondiale (OMM) sulla ricerca scientifica atmosferica. Ciò portò alla Conferenza mondiale sul clima del 1979, in cui gli esperti confermarono l'impatto climatico a lungo termine dei crescenti livelli di CO₂. ICSU, OMM e UNEP lanciarono quindi il Programma mondiale di ricerca sul clima e, nel 1985, organizzò una conferenza pionieristica a Villach, in Austria. I suoi risultati gettarono le basi per valutazioni climatiche periodiche, che alla fine portarono alla creazione del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) nel 1988.