Trung tướng Phạm Tuân được phong danh hiệu Anh hùng 3 lần:
-Năm 1972 trong chiến dịch Điện Biên Phủ trên không,phi công Phạm Tuân lái máy bay MIG 21 đã bắn hạ 1 Pháo đài bay B52 của Mỹ và được phong tặng danh hiệu Anh hùng QDND VN
-Năm 1980 Phi công Vũ trụ Phạm Tuân đã cùng nhà Du hành Vũ trụ Liên xô Gorbatco thực hiện chuyến bay vào Không gian trên Phi thuyền Soyuz 37 trong thời gian 7 ngày 20 giờ 42 phút. Sau chuyến bay này ông được phong tặng danh hiệu Anh hùng Lao động VN và Danh hiệu Anh hùng Liên xô