Seit den 1950er Jahren spielt der ISC – über seine Vorgängerorganisation, den International Council for Science (ICSU) – eine Vorreiterrolle in der Weiterentwicklung der Erd-, Weltraum- und Umweltwissenschaften, um das Verständnis des Erdsystems, seiner biophysikalischen und menschlichen Dimensionen sowie des Weltraums zu verbessern. Gemeinsame Wissenschaftsprogramme des ISC und anderer internationaler Organisationen, darunter auch der UN, haben zu bedeutenden Fortschritten sowohl in der wissenschaftlichen Forschung als auch in der Bewältigung globaler Probleme geführt. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Rolle des ICSU als Katalysator internationaler Klimaforschungsbemühungen.
Bis Mitte der 1950er Jahre war die internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit im Klimabereich begrenzt. Das vom ICSU geleitete Internationale Geophysikalische Jahr (IGY) 1957/58 brachte Wissenschaftler aus über 60 Ländern zu koordinierten Beobachtungen zusammen und markierte den Start von Sputnik 1. Dies führte 1958 zur Gründung des ICSU-Komitees für Weltraumforschung (COSPAR).
IGY führte direkt zum Antarktisvertrag von 1959, die friedliche wissenschaftliche Zusammenarbeit fördern. Um die Antarktisforschung zu fördern, gründete der ICSU die Wissenschaftlicher Ausschuss für Antarktisforschung (SCAR) im Jahr 1958. Etwa zur gleichen Zeit gründete der ICSU die Wissenschaftlicher Ausschuss für Ozeanforschung (SCOR) um die globalen Herausforderungen der Ozeane anzugehen. Alle diese Ausschüsse sind bis heute aktiv.
Nach dem Erfolg des IGY lud die UN-Generalversammlung den ICSU ein, gemeinsam mit der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) in der Atmosphärenforschung zu arbeiten. Dies führte zur Weltklimakonferenz 1979, auf der Experten die langfristigen Klimaauswirkungen steigender CO₂-Werte bestätigten. ICSU, WMO und UNEP starteten daraufhin das Weltklimaforschungsprogramm und organisierte 1985 eine bahnbrechende Konferenz in Villach, Österreich. Die Ergebnisse legten den Grundstein für regelmäßige Klimabewertungen und führten schließlich zur Schaffung des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) .