PISA-undersøkelsen gjennomføres hvert tredje år. Alle de tre kunnskapsområdene blir dekket hver gang, men to tredeler av testtiden retter seg mot det fagfeltet som er hovedområde. Den aller første PISA-undersøkelsen, i 2000, hadde lesing som hovedområde. Matematikk var hovedområde i 2003, mens naturfag var hovedområde i 2006. Figuren nedenfor viser hvordan dette mønsteret vil gjenta seg i årene som kommer, i en fast niårssyklus:

For å sikre at PISA-undersøkelsen hele tiden er relevant i forhold til natur-, kultur- og samfunnsendringer, utvikles det hvert niende år nye oppgaver til det området som har fått status som hovedområde. Fageksperter i alle deltakerland blir involvert i prosessen fram mot en ny PISA-undersøkelse. Tidsplanen nedenfor er en forkortet utgave av den offisielle tidsplanen som PISA følger i sine fireårige delprosjektperioder:
| Første år | Aktivitet |
Januar |
OECD-sekretariatet oversender PISA-konsortiet en liste over deltakerlandene i den PISA-undersøkelsen som skal gjennomføres tre år fram i tid. |
Februar |
Nye deltakerland og nye nasjonale prosjektansvarlige (NPM) får en første innføring i PISA-systemet. PISA-konsortiet starter arbeidet med å bygge opp en oppgavebank. De nasjonale sentrene blir invitert til å komme med sine forslag. De første forslagene blir sendt rundt til vurdering. |
Juni |
Deltakerlandenes frist for å sende inn oppgaveforslag går ut. |
September |
Forberedelsene til generalprøven begynner for alvor. De nasjonale sentrene sender inn kommentarer til de foreslåtte oppgavene. Ekspertgrupper vurderer kommentarene, som for eksempel kan knytte seg til faglige problemstillinger, kulturelle forhold og oversettelsesvansker. |
Oktober |
PISA Governing Board (PGB) møtes for å godkjenne endringer i oppgaveutvalg, spørreskjemaer og instruksjoner foran generalprøven. |
Desember |
De nasjonale sentrene får tilsendt nye oppgaveenheter som skal oversettes. Deltakerlandene må sørge for to selvstendige oversettelser av hver tekst, den ene med engelsk som kildespråk, den andre med fransk som kildespråk. |
| Andre år | Aktivitet |
Februar |
Representanter for alle deltakerlandene samles for å gjennomgå de nyutviklede oppgavene og den vurderingsveiledningen som hører til. Representantene diskuterer tekstene med et kritisk blikk, slik at eventuelle mangler skal kunne rettes opp før generalprøven. |
Mars |
Generalprøven starter i noen land. |
Juni |
De nasjonale sentrene arkiverer materiale fra generalprøven og uttaler seg enda en gang om de oppgavene som er aktuelle for hovedundersøkelsen. |
Oktober |
PISA Governing Board (PGB) godkjenner planene for hovedundersøkelsen. Deltakerlandene får tilbakemeldinger på generalprøven, men ikke resultater som lar seg sammenlikne med andre land. De nasjonale sentrene begynner å sende ut invitasjoner til skoler som er trukket ut til å delta i hovedundersøkelsen. |
November |
De nasjonale sentrene får tilsendt den endelige utgaven av manualene som følger med PISA-undersøkelsene. Manualene er utarbeidet først og fremst med tanke på de skolene som deltar i undersøkelsen. |
Desember |
De nasjonale sentrene får tilsendt den endelige utgaven av de nye tekstene som skal brukes i hovedundersøkelsen. Skolene som er trukket ut til å delta i undersøkelsen, sender inn lister til de nasjonale sentrene over de elevene som er født i det aktuelle året. |
| Tredje år | Aktivitet |
Mars |
De nasjonale sentrene kurser lærere og rektorer som skal hjelpe til med gjennomføringen på skolene. Skolene mottar informasjon om hvilke elever som er trukket ut til å delta i PISA-undersøkelsen. I noen land starter PISA-undersøkelsen ute på skolene. |
Mai |
De fleste deltakerlandene starter arbeidet med å vurdere og registrere elevsvar. |
Juni |
PISA-konsortiet starter den langvarige prosessen med å renske og analysere datamaterialet. |
November |
PISA-konsortiet informerer de nasjonale sentrene om egenskaper ved de enkelte oppgavene som fantes i hovedundersøkelsen. |
| Fjerde år | Aktivitet |
[Januar] |
[En ny syklus starter, samtidig som den foregående syklusen er i sitt fjerde og avsluttende år.] |
Mars |
Ekspertgruppene for de ulike fagområdene møtes. Arbeidet med de internasjonale rapportene er i gang. |
Oktober |
De nasjonale sentrene får tilgang til den internasjonale databasen. OECD-sekretariatet blir informert om hovedfunn. |
Desember |
Nasjonale og internasjonale rapporter blir publisert. |