L'Agence spatiale russe est l'un des partenaires du programme de la Station spatiale internationale ; elle fournit les modules de base Zarya et Zvezda, qui ont tous deux été lancés par des lanceurs Proton. Les compartiments d'amarrage Pirs, Poisk et Rassvet, lancés en 2001, 2009 et 2010 sont utilisés pour le stockage du fret et comme port d'amarrage pour les engins spatiaux de passage, ainsi que comme sas pour le premier. Le module Nauka est la dernière composante de l'ISS, dont le lancement est prévu en novembre 2020. Roscosmos est en outre la seule agence capable d'assurer la rotation des équipages de l'ISS par Soyouz de 2011 à la mise en service des vaisseaux commerciaux américains Crew Dragon et Starliner. Roscosmos approvisionne la Station spatiale grâce à ses véhicules cargo Progress, capables de hausser l'orbite de la Station.RKA fournit également des services de tourisme spatial aux passagers payants de l'ISS par l'intermédiaire de la société Space Adventures. Jusqu'en 2009, six touristes de l'espace passent un contrat avec Roscosmos et s'envolent dans l'espace, chacun pour un montant estimé d'au moins 20 millions de dollars américains.Le segment russe de l'ISS possède des équipements qui lui permettent un fonctionnement autonome par rapport au reste de la Station.Roscosmos a des projets d'expansions de la partie russe de l'ISS, compennant le laboratoire Nauka, dont le lancement est régulièrement repoussé pendant la décennie 2010.