Dans les cadre des missions spatiales, partenariats avec les grandes agences spatiales (CNES, NASA, ESA).
Dans le cadre du réseau d'observation international NDACC, partenariat avec 19 pays (Argentine, Belgique, Brésil, Canada, Chine, Inde, Suisse, Allemagne, Finlande, Hongrie, Italie, Mexique, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, Russie, Royaume Uni, Etats-Unis)
Projets scientifiques en coopérations avec USA, Italie, Belgique, Grande-Bretagne, Allemagne, Brésil, .....
Le LATMOS participe également à de nombreux projets européens (FP6-7, Interreg).
Chaque année, des chercheurs effectuent des séjours de longue durée à l'étranger; plusieurs thèses sont co-encadrées avec des collègues étrangers.