Первое исследование проводилось в 1959—66 гг. и затрагивало вопросы успеваемости по математике в начальной и средней школе. В этом исследовании участвовало 13 стран. В 70-е годы проводилось исследование успеваемости по естествознанию, литературе, гражданскому воспитанию, усвоению английского и французского языков как иностранных. В 1981 году осуществлено 2-е международное исследование по обучению математике, в котором участвовало уже 20 стран. А также в 80-е годы проводилось изучение учебной среды в рамках класса, письменных сочинений и 2-е исследование успеваемости по естественным наукам.

В настоящее время осуществляется ряд проектов: по дошкольному воспитанию (15 стран), компьютерному обучению (20 стран), исследование навыков чтения (31 страна). С 1994 года началось 3-е исследование в области математики и естествознания. Это исследование представляет собой поперечный и продольный срезы охваченного им контингента учащихся разных возрастов и из различных классов с целью определения уровня обучаемости по предметам. В конечном итоге результаты исследования должны послужить основой для выработки нового понимания этих дисциплин.

Исследования ИЕА строятся в определённой последовательности и базируются на объяснительных моделях, основанных на учебных программах. В тестировании обычно принимают участие следующие возрастные категории учеников: 9—10, 13— 14 и 17—19 лет. Предполагается обследование тысяч учащихся в каждой стране с помощью академических тестов, составляемых на основе учебных программ и других школьных и внешкольных занятий. Используемые тесты успеваемости направлены на измерение достижений учащихся, которые можно оценить в баллах, скорректировать и сравнить с аналогичными данными по стране, а также соотнести с другими факторами, влияющими на успеваемость (например, с содержанием обучения, технической оснащенностью школы, полом учащихся, местностью проживания и пр.). Цель такого исследования — создание достаточно гибкой модели, позволяющей измерить комплексное воздействие школы на процесс овладения знаниями.