Академия наук СССР и Национальная академия наук США 12 марта 1959 года подписали соглашение о сотрудничестве и обмене учеными в области естественных наук, послужившее правовой основой для развития сотрудничества советских и американских ученых. Первыми начались контакты между математиками, физиками, химиками, биологами, геологами.

Основанием для подписание такого соглашения послужило ранее подписанный документ между СССР и США об обменах в различных областях от 28 января 1958 года. Соглашения предусматривали взаимное ознакомление с работами в различных областях науки и техники, чтение лекций, проведение семинаров и научных исследований. Согласно документу программа обмена предусматривала обмен научными сотрудниками до 30 человек с каждой стороны. В последующие годы эта цифра росла.

Большое значение для развития советско-американских контактов в области науки имела вторая международная конференция ученых по мирному использованию атомной энергии в сентябре 1958 года, состоявшаяся в Женеве.

Внимание участников конференции, особенно членов американской делегации, привлек доклады академиков Александрова о создании первого в мире атомного ледокола «Ленин», и Арцимовича о научных исследованиях в СССР в области термоядерного синтеза.

Советско-американское научное сотрудничество приобретало новые формы. Проводились двусторонние встречи, симпозиумы, совместно обсуждались проблемы математики, метеорологии, радиоастрономии и другие.

В более широких масштабах стали осуществляться взаимные поездки ученых. Осуществлялись масштабные совместные проекты по радиоинтерферометрии на сверхдлинной базе, новым направлениям в биологии и экспериментальной психологии, а также изучению фауны озера Байкал.