Desde la década de 1950, el ISC, a través de su organización predecesora, el Consejo Internacional para la Ciencia (CIUC), ha desempeñado un papel pionero en el avance de las ciencias de la Tierra, el espacio y el medio ambiente para mejorar la comprensión del sistema terrestre y sus dimensiones biofísicas y humanas, así como del espacio ultraterrestre. Los programas científicos conjuntos copatrocinados por el ISC y otras organizaciones internacionales, incluidas las del sistema de las Naciones Unidas, han propiciado importantes avances tanto en la investigación científica como en la gobernanza de los problemas globales. Un ejemplo notable es el papel del CIUC como catalizador de las iniciativas internacionales en materia de ciencia climática.
Hasta mediados de la década de 1950, la cooperación científica internacional sobre el clima era limitada. El Año Geofísico Internacional (AGI) de 1957-58, liderado por el ICSU, reunió a científicos de más de 60 países para realizar observaciones coordinadas y fue testigo del lanzamiento del Sputnik 1. Esto condujo a la creación del Comité de Investigación Espacial (COSPAR) del ICSU en 1958.
El IGY condujo directamente a la Tratado Antártico de 1959, promoviendo la colaboración científica pacífica. Para promover la investigación antártica, el ICSU estableció la Comité Científico de Investigaciones Antárticas (SCAR) En 1958, casi al mismo tiempo, el ICSU fundó la Comité Científico de Investigaciones Oceánicas (SCOR) Para abordar los desafíos oceánicos globales. Todos estos comités siguen activos hoy en día.
Tras el éxito del Año Internacional de la Tierra (AIG), la Asamblea General de las Naciones Unidas invitó al CIUC a colaborar con la Organización Meteorológica Mundial (OMM) en la investigación de las ciencias atmosféricas. Esto condujo a la Conferencia Mundial sobre el Clima de 1979, donde expertos confirmaron el impacto climático a largo plazo del aumento de los niveles de CO₂. El CIUC, la OMM y el PNUMA lanzaron entonces la Programa Mundial de Investigaciones Climáticas y, en 1985, organizó una conferencia pionera en Villach, Austria. Sus hallazgos sentaron las bases para las evaluaciones climáticas periódicas, que finalmente condujeron a la creación de la Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) en el 1988.