美军当局假定“进攻所遭遇的抵抗不将只来自有组织的军事力量，而且还包括狂热的敌对民众”，因此巨大的伤亡将不可避免。但是具体到这个数字会有多高，没有人给出确信的答案。一些人作出了估计，但在数量、假定以及意图(甚至包括对本土进攻的赞成和反对)上分歧极大。后来，这些假设又被用于对广岛和长崎使用原子弹的争论。
伤亡评估多基于之前战役的经验：
联合参谋部于4月的一份研究报告称，每千人日的阵亡率为1.78，阵亡率为7.45。这意味着若奥林匹克行动持续90天，将有45万6千人伤亡，其中死亡或失踪10万零9百。如果小王冠行动也持续90天，则伤亡总数将达120万，其中死亡人数为26万7千。 一份由尼米兹的幕僚于5月给出的研究报告称，头30天的伤亡率为4万9千，其中海上损失5千人。麦克阿瑟的幕僚给出的数字则是，头30天2万3千，120天后为12万5千。这个数字被马歇尔所质疑，于是麦又给出了一个为10万5千的调整后数字，其中扣去了那些负伤后能返回前线的人员。 在6月18日有杜鲁门总统参加的一次会议上，马歇尔以吕宋岛战役为例，认为美国在头30天将承受3万1千左右的伤亡，而最终伤亡为日本的20%，约7万人。雷西则更倾向于以冲绳战役为基准，认为美国的伤亡率将高达35%，暗示战死总数有26万8千。
金恩则认为伤亡将在吕宋和冲绳之间，约3万1千到4万1千。 在所有这些评估当中，仅有尼米兹考虑了海上伤亡。事实上，在冲绳战役中，因神风特攻造成的损失于日军飞行员损失之比达1.78:1;而在九州，运输船只将更易暴露于自杀攻击之下。美国战争部部长史汀生的幕僚曾委托威廉·肖克利完成了一份报告，其中评估征服日本将造成170万到400万的美军伤亡，其中死亡40万到80万人。而日本方面仅死亡就可达500万到1000万人。这个评估考虑了日本普通国民参战的因素。 在政府以外，一些知情的民间人士也作出了他们自己的猜测。《洛杉矶时报》记者Kyle Palmer称到战争结束将有50万到100万美军死亡。前总统胡佛在给杜鲁门和史汀生的便函中也给出了同样的数字，并且据信还是保守估计。不过并不清楚胡佛是否在他与杜鲁门的会面中谈及过这些具体数字。不过，军方认为这些数字对于他们的战役方案而言“过高了”。
作为比较，诺曼底战役中，头48天盟军的伤亡为6万3千;82天的冲绳战役则付出7万2千人伤亡代价，其中近1万9千死亡或失踪。数千晚些时候因伤间接死亡或死于其他因素的兵士未被计算在内。整个二战美军付出的伤亡总数是100万，其中死亡40万。
预测到受伤人员可能为数巨大，预先生产了约50万枚紫心勋章。可是，即便到今天，在二战结束60多年后，美国在各战场的受伤总人次也没超过这个数字。到2003年，库存中仍有12万枚紫心勋章。由于勋章太多，美军在伊拉克和阿富汗的战斗单元干脆把它们准备在手边，以便随时授予在战场上受伤的士兵。
