Kể từ những năm 1950, ISC —thông qua tổ chức tiền thân của mình là Hội đồng Khoa học Quốc tế (ICSU) — đã đóng vai trò tiên phong trong việc thúc đẩy khoa học Trái đất, không gian và môi trường để nâng cao hiểu biết về hệ thống Trái đất và các chiều kích sinh học vật lý và con người của nó, cũng như không gian bên ngoài. Các chương trình khoa học chung do ISC và các tổ chức quốc tế khác đồng tài trợ, bao gồm cả các tổ chức trong hệ thống Liên hợp quốc, đã dẫn đến những tiến bộ lớn trong cả nghiên cứu khoa học và quản lý các vấn đề toàn cầu. Một ví dụ đáng chú ý là vai trò của ICSU trong việc thúc đẩy các nỗ lực khoa học khí hậu quốc tế.
Cho đến giữa những năm 1950, hợp tác khoa học quốc tế về khí hậu vẫn còn hạn chế. Năm Địa vật lý quốc tế (IGY) do ICSU dẫn đầu vào năm 1957–58 đã tập hợp các nhà khoa học từ hơn 60 quốc gia để phối hợp quan sát và chứng kiến sự ra mắt của Sputnik 1. Điều này dẫn đến việc thành lập Ủy ban nghiên cứu không gian (COSPAR) của ICSU vào năm 1958.
IGY dẫn trực tiếp đến Hiệp ước Nam Cực năm 1959, thúc đẩy sự hợp tác khoa học hòa bình. Để thúc đẩy nghiên cứu Nam Cực, ICSU đã thành lập Ủy ban Khoa học về Nghiên cứu Nam Cực (SCAR) vào năm 1958. Cùng thời điểm đó, ICSU đã thành lập Ủy ban Khoa học về Nghiên cứu Đại dương (SCOR) để giải quyết các thách thức toàn cầu về đại dương. Tất cả các ủy ban này vẫn hoạt động cho đến ngày nay.
Sau thành công của IGY, Đại hội đồng Liên hợp quốc đã mời ICSU làm việc cùng với Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) về nghiên cứu khoa học khí quyển. Điều này dẫn đến Hội nghị Khí hậu Thế giới năm 1979, nơi các chuyên gia xác nhận tác động khí hậu dài hạn của mức CO₂ tăng. ICSU, WMO và UNEP sau đó đã đưa ra Chương trình nghiên cứu khí hậu thế giới và, vào năm 1985, đã tổ chức một hội nghị mang tính đột phá tại Villach, Áo. Những phát hiện của hội nghị đã đặt nền tảng cho các đánh giá khí hậu định kỳ, cuối cùng dẫn đến việc tạo ra Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) 1988.