自 1950 年代以來,國際科學理事會透過其前身國際科學理事會 (ICSU),在推動地球、太空和環境科學發展方面發揮了先鋒作用,以增進人們對地球系統及其生物物理和人類維度以及外層空間的理解。國際科學理事會與聯合國體系內的其他國際組織共同發起的聯合科學計畫推動了科學研究和全球問題治理取得重大進展。一個顯著的例子是國際科學理事會在催化國際氣候科學努力方面所扮演的角色。
直到 1950 年代中期,國際氣候科學合作仍然十分有限。 1957-58 年,國際科學理事會領導的國際地球物理年 (IGY) 匯集了來自 60 多個國家的科學家進行協調觀測,並見證了 Sputnik 1 的發射。
IGY 直接導致了 1959 年南極條約促進和平科學合作。為了促進南極研究,國際科學理事會成立了 南極研究科學委員會 (SCAR) 1958 年。 海洋研究科學委員會 (SCOR) 應對全球海洋挑戰。所有這些委員會至今仍然活躍。
國際大氣年成功舉辦後,聯合國大會邀請國際科學理事會與世界氣象組織(WMO)合作進行大氣科學研究。這導致了 1979 年世界氣候大會的召開,專家證實了二氧化碳水平上升對氣候的長期影響。隨後,國際科學理事會、世界氣象組織和聯合國環境規劃署啟動了 世界氣候研究計劃 並於1985年在奧地利菲拉赫組織了一次具有開創性的會議。其研究結果為定期氣候評估奠定了基礎,最終促成了 政府間氣候變化專門委員會(IPCC) 。