8年，她成为首位获得普林斯顿大学名誉博士学位的女性。她于同年被选为美国国家科学院院士，并于1964年获得美国国家科学院颁发的科姆斯托克物理学奖。1959年，她获得了美国大学妇女协会功绩奖，并于1962年获得该协会颁发的年度妇女奖。她于1975年获得美国国家科学奖章，并于1978年成为首任沃尔夫物理学奖得主。1974年，她被美国工业研究杂志选为年度科学家。1990年，一颗小行星以她的名字命名。她是首位在世时享此殊荣的科学家。吴健雄于1994年被选为中国科学院首批外籍院士。她还于1962年获得美国富兰克林学会颁