获得两弹一星功勋奖章。2003年任中国探月工程总设计师，获得2009年度国家最高科学技术奖。2018年12月18日，在中国共产党主持的改革开放四十周年大会上，表彰为改革开放杰出贡献人员：航天科技事业创新发展的重要推动者。2019年，孙家栋被全国人大常委会决定授予共和国勋章。
家庭.1959年4月3日，30岁的孙家栋经空军司令部刘恩光的夫人介绍，与哈尔滨工人医院小儿科医生魏素萍相识。8月9日，二人在北京南苑举行婚礼。1962年，魏素萍被调入北京，到五院附属医院做医生。12月，