Open-side flanker Sam Underhill har uteslutits i fyra månader med en axelskada.
McCusker gjorde 133 framträdanden för Scarlets innan han flyttade till London Irish förra säsongen, där han spelade 17 matcher.
30-åringen har vunnit 10 kapsyler och går med i Ospreys som först har undertecknat för walesisk Premiership Club Carmarthen Quins efter hans frigivning från Irländska.
"Med Sams skada och en eller två andra arbetar sig tillbaka till full kondition som inte är riktigt där ännu, kände vi att vi behövde någon annan för att hjälpa oss genom denna period," sade Ospreys huvudtränare Steve Tandy.
"Vi har turen att ha någon med Robs mångsidighet och erfarenhet tillgänglig och har fört honom in i miljön med tanke på att han hjälper oss att förbereda oss för Zebre hemma i öppningsrundan av Pro12 nästa månad."
Ospreys har undertecknat tidigare Scarlets och Wales back-rower Rob McCusker på ett korttidskontrakt som skadetäckning.