Sau khi phát hành, "Payphone" nhận được những phản ứng đa phần là tích cực từ các nhà phê bình âm nhạc, trong đó họ đánh giá cao giai điệu bắt tai cũng như thân thiện với sóng phát thanh của nó, mặc dù vấp phải chỉ trích về sự xuất hiện của Khalifa. Ngoài ra, nó còn gặt hái nhiều giải thưởng và đề cử tại những lễ trao giải lớn, bao gồm một đề cử giải Grammy cho Trình diễn song tấu hoặc nhóm nhạc pop xuất sắc nhất tại lễ trao giải thường niên lần thứ 55. "Payphone" cũng tiếp nhận những thành công vượt trội về mặt thương mại, đứng đầu các bảng xếp hạng ở Canada, Hungary, Ý và Vương quốc Anh, và lọt vào top 10 ở hầu hết những quốc gia nó xuất hiện, bao gồm vươn đến top 5 ở nhiều thị trường lớn như Úc, Áo, Đức, Ireland, Nhật Bản, New Zealand, Hàn Quốc và Thụy Sĩ. Tại Hoa Kỳ, bài hát đạt vị trí thứ hai trên bảng xếp hạng "Billboard" Hot 100 và phá vỡ kỷ lục về doanh số tiêu thụ trong tuần đầu của một nhóm nhạc, trở thành đĩa đơn thứ năm của Maroon 5 và thứ hai của Khalifa vươn đến top 5, đồng thời tiêu thụ được hơn 5.5 triệu bản tại đây. Tính đến nay, nó đã bán được hơn 13.1 triệu bản trên toàn cầu, trở thành đĩa đơn bán chạy thứ năm của năm 2012 cũng như là một trong những đĩa đơn bán chạy nhất mọi thời đại.