Hanrahan recibió tres Premios de la Academia por su trabajo en renderización e investigación de gráficos por computadora.

En 1993, Hanrahan y otros empleados fundadores de Pixar recibieron un premio científico y de ingeniería para RenderMan.

En 2004, compartió un premio por logros técnicos con Stephen R. Marschner y Henrik Wann Jensen, por su investigación en la simulación de la dispersión de la luz debajo de la superficie en materiales translúcidos.

En 2014, compartió un premio al logro técnico con Matt Pharr y Greg Humphreys, por su formalización e implementación de referencia de los conceptos detrás del renderizado basado en la física, tal como se comparte en su libro Representación basada en la física.

Premio Turing con Catmull por sus esfuerzos pioneros en imágenes generadas por computadora.