美軍當局假定“進攻所遭遇的抵抗不將只來自有組織的軍事力量，而且還包括狂熱的敵對民衆”，因此巨大的傷亡將不可避免。但是具體到這個數字會有多高，沒有人給出確信的答案。一些人作出了估計，但在數量、假定以及意圖(甚至包括對本土進攻的贊成和反對)上分歧極大。後來，這些假設又被用於對廣島和長崎使用原子彈的爭論。
傷亡評估多基於之前戰役的經驗：
聯合參謀部於4月的一份研究報告稱，每千人日的陣亡率爲1.78，陣亡率爲7.45。這意味着若奧林匹克行動持續90天，將有45萬6千人傷亡，其中死亡或失蹤10萬零9百。如果小王冠行動也持續90天，則傷亡總數將達120萬，其中死亡人數爲26萬7千。 一份由尼米茲的幕僚於5月給出的研究報告稱，頭30天的傷亡率爲4萬9千，其中海上損失5千人。麥克阿瑟的幕僚給出的數字則是，頭30天2萬3千，120天后爲12萬5千。這個數字被馬歇爾所質疑，於是麥又給出了一個爲10萬5千的調整後數字，其中扣去了那些負傷後能返回前線的人員。 在6月18日有杜魯門總統參加的一次會議上，馬歇爾以呂宋島戰役爲例，認爲美國在頭30天將承受3萬1千左右的傷亡，而最終傷亡爲日本的20%，約7萬人。雷西則更傾向於以沖繩戰役爲基準，認爲美國的傷亡率將高達35%，暗示戰死總數有26萬8千。
金恩則認爲傷亡將在呂宋和沖繩之間，約3萬1千到4萬1千。 在所有這些評估當中，僅有尼米茲考慮了海上傷亡。事實上，在沖繩戰役中，因神風特攻造成的損失於日軍飛行員損失之比達1.78:1;而在九州，運輸船隻將更易暴露於自殺攻擊之下。美國戰爭部部長史汀生的幕僚曾委託威廉·肖克利完成了一份報告，其中評估征服日本將造成170萬到400萬的美軍傷亡，其中死亡40萬到80萬人。而日本方面僅死亡就可達500萬到1000萬人。這個評估考慮了日本普通國民參戰的因素。 在政府以外，一些知情的民間人士也作出了他們自己的猜測。《洛杉磯時報》記者Kyle Palmer稱到戰爭結束將有50萬到100萬美軍死亡。前總統胡佛在給杜魯門和史汀生的便函中也給出了同樣的數字，並且據信還是保守估計。不過並不清楚胡佛是否在他與杜魯門的會面中談及過這些具體數字。不過，軍方認爲這些數字對於他們的戰役方案而言“過高了”。
作爲比較，諾曼底戰役中，頭48天盟軍的傷亡爲6萬3千;82天的沖繩戰役則付出7萬2千人傷亡代價，其中近1萬9千死亡或失蹤。數千晚些時候因傷間接死亡或死於其他因素的兵士未被計算在內。整個二戰美軍付出的傷亡總數是100萬，其中死亡40萬。
預測到受傷人員可能爲數巨大，預先生產了約50萬枚紫心勳章。可是，即便到今天，在二戰結束60多年後，美國在各戰場的受傷總人次也沒超過這個數字。到2003年，庫存中仍有12萬枚紫心勳章。由於勳章太多，美軍在伊拉克和阿富汗的戰鬥單元乾脆把它們準備在手邊，以便隨時授予在戰場上受傷的士兵。
