Ers y 1950au, mae'r ISC - trwy ei sefydliad rhagflaenol, y Cyngor Rhyngwladol dros Wyddoniaeth (ICSU) - wedi chwarae rhan arloesol wrth hyrwyddo gwyddor y Ddaear, y gofod a'r amgylchedd i wella dealltwriaeth o system y Ddaear a'i dimensiynau bioffisegol a dynol, yn ogystal â'r gofod allanol. Mae rhaglenni gwyddoniaeth ar y cyd a noddir ar y cyd gan yr ISC a sefydliadau rhyngwladol eraill, gan gynnwys y rhai o fewn system y Cenhedloedd Unedig, wedi arwain at ddatblygiadau mawr mewn ymchwil wyddonol a llywodraethu materion byd-eang. Enghraifft nodedig yw rôl ICSU wrth gataleiddio ymdrechion rhyngwladol gwyddor hinsawdd.
Hyd at ganol y 1950au, roedd cydweithrediad gwyddonol rhyngwladol ar hinsawdd yn gyfyngedig. Daeth y Flwyddyn Geoffisegol Ryngwladol (IGY) a arweiniwyd gan yr ICSU ym 1957–58 â gwyddonwyr o dros 60 o wledydd ynghyd ar gyfer arsylwadau cydgysylltiedig a gwelwyd lansio Sputnik 1. Arweiniodd hyn at greu Pwyllgor Ymchwil i’r Gofod (COSPAR) ICSU ym 1958.
Arweiniodd IGY yn uniongyrchol at y 1959 Cytundeb Antarctig, hyrwyddo cydweithrediad gwyddonol heddychlon. Er mwyn hyrwyddo ymchwil Antarctig, sefydlodd ICSU y Pwyllgor Gwyddonol ar Ymchwil Antarctig (SCAR) yn 1958. Tua'r un amser, sefydlodd ICSU y Pwyllgor Gwyddonol ar Ymchwil Cefnforol (SCOR) i fynd i'r afael â heriau cefnforol byd-eang. Mae’r holl bwyllgorau hyn yn parhau’n weithredol heddiw.
Yn dilyn llwyddiant IGY, gwahoddodd Cynulliad Cyffredinol y Cenhedloedd Unedig ICSU i weithio ochr yn ochr â Sefydliad Meteorolegol y Byd (WMO) ar ymchwil gwyddoniaeth atmosfferig. Arweiniodd hyn at Gynhadledd Hinsawdd y Byd 1979, lle cadarnhaodd arbenigwyr effaith hinsawdd hirdymor lefelau CO₂ cynyddol. Yna lansiodd ICSU, WMO, ac UNEP y Rhaglen Ymchwil Hinsawdd y Byd ac, yn 1985, trefnodd gynhadledd arloesol yn Villach, Awstria. Gosododd ei ganfyddiadau'r sylfaen ar gyfer asesiadau hinsawdd cyfnodol, gan arwain yn y pen draw at greu'r Panel Rhynglywodraethol ar Newid Hinsawdd (IPCC) yn 1988.