El álbum se convirtió rápidamente en un fenómeno, alcanzando el primer puesto en doce países y vendiendo millones de copias. De él emergieron sencillos que resonaron profundamente, como "In My Place", que fue la primera canción grabada y la que impulsó a la banda a seguir adelante tras un período de incertidumbre, "The Scientist", "Clocks" y "God Put a Smile Upon Your Face". La composición de "Politik", por ejemplo, estuvo marcada por la conmoción de los atentados del 11 de septiembre de 2001; Chris Martin la escribió y grabaron la pieza apenas dos días después, reflejando la confusión y el miedo del momento. En cuanto a "Clocks", surgió de un riff de piano que Martin compuso una noche, y aunque inicialmente pensaron en guardarlo para un futuro trabajo, finalmente decidieron incluirlo tras la insistencia de su equipo.
A Rush of Blood to the Head no solo fue un éxito comercial, sino que también recibió un gran reconocimiento por parte de la crítica. La banda obtuvo tres premios Grammy en la entrega número 45, incluyendo el de Mejor Álbum Alternativo. Más adelante, en la ceremonia número 46, "Clocks" se llevó el premio a Grabación del Año. El álbum ha sido incluido en listas importantes, como la de los 200 Álbumes Definitivos del Rock and Roll Hall of Fame en 2007, y fue reconocido como uno de los mejores álbumes británicos de las últimas tres décadas en los Brit Awards de 2010. Incluso su icónica portada, creada con una técnica de escaneo tridimensional, fue conmemorada en una serie de sellos postales británicos.