获得1957年的诺贝尔奖。很多人为她感到不公，但她本人从未作出任何回应。只是在给1988年诺贝尔奖得主史坦伯格的祝贺信上写道：“尽管我从来没有为了得奖而去做研究工作，但是，当我的工作因为某种原因而被人忽视，依然是深深地伤害了我。
1958年，她晋升哥伦比亚大学正教授，同时获选为普林斯顿大学创校百年来第一位女荣誉博士，同一年被列入《美国科学名人录》。
1972年起提任普林斯顿大学物理学教授直到1980年退休。
1975年，获得美国总统福特在白宫授予她的国家科学勋章，这是美国最高科学荣誉，1978年在以色列获得沃尔夫奖。
吴健雄在中国公学学习期间，胡适一直给予特别的关注，吴健雄留学美国后，胡适对她仍经常关心指导。胡适常常以有这样的学生而自豪。吴健雄对胡适的教导也终生不忘。
1985年，她应邀回祖国参加母校南京大学校庆纪念，对青年后生谈治学经验时，特别说到胡适先生对她的教导和关心，一直成为她后来积极进取的动力。