בשנת 2012 נחתם הסכם לשיתוף פעולה לקיום סדנאות משותפות לחוקרים צעירים במסגרת
תכנית קאוולי לחוקרים צעירים (Kavli Frontiers of Science). לפי התכנית מתקיימים כינוסים בין-תחומיים במדעי הטבע בהשתתפות מדענים צעירים מצטיינים מישראל ומארצות הברית. הכינוסים מתקיימים אחת לשנתיים בישראל ובארצות הברית, לסירוגין. מטרת הכינוסים היא לעודד חילופי רעיונות בין־תחומיים ולהעניק לחוקרים הזדמנויות ליצירת קשר, להפריה הדדית ולכינון שיתופי פעולה. הכינוס האחרון בסדרה התקיים בירושלים בספטמבר 2019. בראש המיזם עומד מטעם האקדמיה סגן הנשיאה פרופ' דוד הראל.
לפי ההסכם יתקיים כינוס מדעי דו-לאומי שנתי בישראל ובארצות הברית, לסירוגין, בהשתתפות מדענים בכירים משתי המדינות. כמו כן ההסכם מסדיר חילופי ביקורים שנתיים של חוקרים מן השורה הראשונה. ההסכם לשיתוף פעולה, שנחתם לתקופה של חמש שנים – עד לסוף שנת 2023 – ימומש בתמיכתה של
קרן משפחת בלווטניק.הכינוס הראשון לפי ההסכם התקיים בחודש ספטמבר 2019 בנושא
מדעי המחשב.
בחודש אפריל 2022 נערך בוושינגטון הבירה, על פי ההסכם, הכינוס השני של פורום בלווטניק למדע ישראל-ארצות–הברית, שעסק באסטרטגיות ובטכנולוגיות למאבק בעמידות לאנטיביוטיקה. הובילו את הכינוס חברת האקדמיה זוכת פרס נובל פרופ' עדה יונת, פרופ' טימור באזוב מהטכניון - מכון טכנולוגי לישראל ופרופ' נטלי בלבן מהאוניברסיטה העברית בירושלים.
במאי 2022 נפגש נשיא האקדמיה פרופ' דוד הראל עם נשיאת האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית (NAS), ד"ר מרשה מקנאט, בבית האקדמיה בוושינגטון הבירה. השניים שוחחו על הקשרים בין האקדמיות ועל שיתופי פעולה עתידיים.