『頭上の敵機』は第22回アカデミー賞で助演男優賞（ディーン・ジャガー）と録音賞を受賞しているほか、作品賞と主演男優賞（グレゴリー・ペック）にノミネートされた。第16回ニューヨーク映画批評家協会賞ではグレゴリー・ペックが主演男優賞を受賞、ナショナル・ボード・オブ・レビュー映画賞の候補にもなった。