前提として該当スクリプトのパーミッションは 755 実行権限があること

原因

スクリプトファイルの改行コードが CRLF になっていたことが原因であった。
shebang を使用する際は改行コードを LF にする。

例

sample_script.php

#!/usr/bin/php
<?php
$datetime = new DateTime();
touch($datetime->format('Ymd-His') . '.txt');

改行コードが CRLF のスクリプト。

$ php /hogehoge/sample_script.php

問題なし。

crontab

0 * * * * /usr/bin/php /hogehoge/sample_script.php

問題なし。
shebang を使用していながらこの記述をする意味はないですが……

crontab

0 * * * * /hogehoge/sample_script.php

ダメです。
改行コードを CRLF にすると大丈夫です。

$ cat /var/log/cron

改行コードが CRLF の場合でも cron 自体は実行されているので cronlog の確認では気づきづらいかも。