深海钻探是20世纪世界科学技术上的一项壮举。1957年，美国学者芝克和赫斯首先提出了钻穿地壳取得地幔样品的构想。1961年3月，美国率先在东太平洋海域作了试钻，但在更换钻头时因找不到原钻孔而中止。要钻穿地壳的底面莫霍面，需耗资11 200万美元。由于耗资巨大，这项莫霍计划被美国众议院投票否决。1964年，美国斯克里普斯海洋研究所等单位联合组成了地球深部取样联合海洋机构，并于1966年制定了深海钻探计划。深海钻探计划在技术上由地球深部取样联合海洋机构具体实施，并专门设计建造了高性能的格洛玛·挑战者号钻探船。挑战者号从1968年8月11日开始到1983年11月的15年中，共完成96航次，航程累计达60万千米，在以北冰洋除外的各大洋的624个钻位上钻井共计1092口，取得岩芯95 000余米。深海钻探计划在技术上取得了突出成就。70年代，科学家们先后研制成功新的钻孔装置和液压活塞取芯技术，后者能够取得数百米长的原状岩芯样品，为高精度的古气候学和古海洋学研究奠定了重要基础。
深海钻探计划的实施为验证和发展板块构造学说立下了丰功伟绩，并重视中生代以来古大洋环境的演变，从而创建了古海洋学等新学科。