Pan Am occupait une position prestigieuse dans la culture populaire américaine à l'époque de la guerre froide. L'image la plus connue de la société a peut-être été l'arrivée des Beatles en 1964 à l'aéroport de New York JFK à bord d'un Boeing 707 Pan Am, Clipper Defiance (qui a finalement été détruit à Long Beach, Californie).
Pendant le programme Apollo, Pan Am vendit des tickets pour de futurs vols vers la Lune qui sont devenus plus tard des objets de collection ; une navette spatiale de Pan Am, nommée Orion III, tient un rôle important dans le film de Stanley Kubrick, 2001, l'odyssée de l'espace. La navette de fiction figure sur l'affiche du film.
La compagnie aérienne est également apparue dans d'autres films, notamment dans plusieurs films de James Bond : les Boeing 707 de la société figurent ainsi au générique de James Bond 007 contre Dr. No et de Bons baisers de Russie, alors qu'un 747 de la Pan Am et le Worldport apparaissent dans Vivre et laisser mourir. En outre, des vaisseaux futuristes de la Pan Am sont mis en scène dans Blade Runner, les scénaristes n'ayant pas imaginé pas que la société puisse un jour faire faillite. Plus récemment, la compagnie aérienne a été mise en vedette dans le film de Steven Spielberg Arrête-moi si tu peux ; la lutte entre Juan Trippe et Howard Hughes, le propriétaire de la TWA, pour le contrôle du monopole transatlantique de Pan Am est traitée dans Aviator de Martin Scorsese. Dans le film Bullitt de 1968 avec Steve McQueen, l'acteur passe sous les roues d'un avion de la Pan Am à l'aéroport de San Francisco. Dans Scarface, le slogan « The world is yours » apparaît sur une publicité de la Pan Am affichée sur un zeppelin, avant de devenir le slogan de Tony Montana.
La Pan Am est également citée dans la chanson Lindbergh de Robert Charlebois, sous son nom complet « Pan American ».