Από τη δεκαετία του 1950, το ISC —μέσω του προκατόχου του οργανισμού, του Διεθνούς Συμβουλίου για την Επιστήμη (ICSU) — διαδραμάτισε πρωτοποριακό ρόλο στην προώθηση της επιστήμης της Γης, του Διαστήματος και του Περιβάλλοντος για την ενίσχυση της κατανόησης του συστήματος της Γης και των βιοφυσικών και ανθρώπινων διαστάσεων του, καθώς και του διαστήματος. Κοινά επιστημονικά προγράμματα που συγχρηματοδοτούνται από το ISC και άλλους διεθνείς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που ανήκουν στο σύστημα του ΟΗΕ, έχουν οδηγήσει σε σημαντικές προόδους τόσο στην επιστημονική έρευνα όσο και στη διακυβέρνηση παγκόσμιων θεμάτων. Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα είναι ο ρόλος της ICSU στην καταλυτική δράση των διεθνών προσπαθειών επιστήμης του κλίματος.
Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1950, η διεθνής επιστημονική συνεργασία για το κλίμα ήταν περιορισμένη. Το Διεθνές Γεωφυσικό Έτος (IGY) υπό την ηγεσία του ICSU το 1957–58 συγκέντρωσε επιστήμονες από περισσότερες από 60 χώρες για συντονισμένες παρατηρήσεις και είδε την εκτόξευση του Sputnik 1. Αυτό οδήγησε στη δημιουργία της Επιτροπής Διαστημικής Έρευνας του ICSU (COSPAR) το 1958.
Το IGY οδήγησε απευθείας στο 1959 Συνθήκη της Ανταρκτικής, προωθώντας την ειρηνική επιστημονική συνεργασία. Για την προώθηση της έρευνας στην Ανταρκτική, η ICSU ίδρυσε το Επιστημονική Επιτροπή για την Έρευνα της Ανταρκτικής (SCAR) το 1958. Την ίδια περίπου εποχή, το ICSU ίδρυσε το Επιστημονική Επιτροπή Ωκεανικής Έρευνας (SCOR) για την αντιμετώπιση παγκόσμιων ωκεανικών προκλήσεων. Όλες αυτές οι επιτροπές παραμένουν ενεργές σήμερα.
Μετά την επιτυχία του IGY, η Γενική Συνέλευση του ΟΗΕ κάλεσε την ICSU να εργαστεί μαζί με τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό (WMO) για την έρευνα της ατμοσφαιρικής επιστήμης. Αυτό οδήγησε στην Παγκόσμια Διάσκεψη για το Κλίμα το 1979, όπου οι ειδικοί επιβεβαίωσαν τη μακροπρόθεσμη κλιματική επίδραση της αύξησης των επιπέδων CO₂. Το ICSU, το WMO και το UNEP ξεκίνησαν στη συνέχεια το Παγκόσμιο Πρόγραμμα Έρευνας για το Κλίμα και, το 1985, οργάνωσε ένα πρωτοποριακό συνέδριο στο Villach της Αυστρίας. Τα ευρήματά του έθεσαν τα θεμέλια για περιοδικές κλιματικές εκτιμήσεις, που τελικά οδήγησαν στη δημιουργία του Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC) στο 1988.