С 1960 Николай Петрович занимал должность помощника Главнокомандующего ВВС по космосу, активно участвовал в отборе и подготовке первых советских космонавтов. В 1966 — 71 гг. непосредственно руководил их подготовкой, будучи начальником отряда космонавтов.