Die Zeitschrift Rolling Stone beschrieb den Song als "Lennons verschwenderischen Tagtraum", und der Musikkritiker Richie Unterberger sagte: "'Lucy in the Sky With Diamonds' war einer der besten Songs auf dem berühmten Sgt. Pepper-Album der Beatles und einer der Klassiker der Psychedelia insgesamt. Es gibt nur wenige andere Lieder, die so erfolgreich eine Traumwelt heraufbeschwören, sowohl in der Klangtextur als auch in den Worten". In einer Rezension für die BBC beschrieb Chris Jones das Lied als "Kinderreim-Surrealismus", der zu Sgt. Peppers "revolutionärem ... Klangteppich beitrug, der die Ohren umhüllte und den Zuhörer in andere Gefilde spinnen ließ".
In späteren Interviews drückte Lennon seine Enttäuschung über das Arrangement der Aufnahme durch die Beatles aus und beklagte sich darüber, dass nicht genügend Zeit zur Verfügung stand, um seine ursprüngliche Idee für den Song vollständig zu entwickeln. Er sagte auch, dass er das Gefühl habe, dass er es nicht sehr gut gesungen habe. "Ich war so nervös, dass ich nicht singen konnte", sagte er dem Journalisten Ray Connolly, "aber ich mag den Text".
Ein 3,2 Millionen Jahre altes, zu 40% vollständiges fossiles Skelett eines 1974 entdeckten Exemplars von Australopithecus afarensis wurde "Lucy" genannt, weil der Beatles-Song laut und wiederholt auf einem Tonbandgerät im Lager gespielt wurde.
Der Weiße Zwergstern BPM 37093, der einen Kern aus kristallisiertem Kohlenstoff mit einem Durchmesser von etwa 4000 km enthält, wird in Anlehnung an den Beatles-Song informell "Lucy" genannt.
