Предшественница Европейского космического агентства, ESRO (Европейская организация космических исследований), создана в соответствии с соглашением, подписанным 14 июня 1962 года.
Европейская организация космических исследований (ESRO) была международной организацией, основанной 10 европейскими странами с целью совместного проведения научных исследований в космосе. Она была основана в 1964 году. Как организация ESRO базировалась на ранее существовавшем международном научном учреждении ЦЕРН. Конвенция ESRO, учредительный документ организации, описывает ее как организацию, занимающуюся исключительно научными исследованиями. Так было на протяжении большей части своего существования, но в последние годы перед образованием ЕКА, Европейского космического агентства, ESRO начала программу в области телекоммуникаций. Следовательно, ESA не является в основном организацией, ориентированной исключительно на науку, а концентрируется на телекоммуникациях, наблюдении за Землей и других видах деятельности, ориентированных на приложения. В 1975 году ESRO объединилась с ELDO и образовала Европейское космическое агентство.