Космонавт-испытатель отряда Центра подготовки космонавтов имени Юрия Гагарина. До поступления в отряд космонавтов работал инженером ракетно-космического комплекса «Энергия». Вице-президент Всероссийского молодежного аэрокосмического общества «Союз».
Николай Тихонов родился 23 мая 1982 года в городе Новомосковск, Тульская область. Мальчик появился на свет в семье военного. Мать, Екатерина Тихонова работала учительницей. Семья неоднократно переезжала в разные военные гарнизоны, в первый класс Коля пошел в школу в городе Плесецк. После возвращения семьи в Новомосковск Николай занимался в лаборатории радио и аэрокосмического моделирования имени Анатолия Володина при Дворце детского и юношеского творчества.
После школы в 2000 году молодой человек отправился в Москву, где поступил на первый курс в Московский авиационный институт без экзаменов как лауреат Всероссийского конкурса «Космос». Через пять лет окончил аэрокосмический факультет МАИ по специальности «моделирование и исследование операций в организационно-технических системах» с присвоением квалификации «инженер». С марта по октябрь 2003 года во время учебы в институте работал системным администратором Всероссийского молодежного аэрокосмического общества «Союз», а с ноября 2003 по март 2004 года являлся программистом в центрального научно-исследовательского института машиностроения в городе Королев, Московской области.
С сентября 2005 года, после окончания института, работал инженером в Ракетно-космической корпорации «Энергия». В начале августа 2006 года Тихонов получил допуск Главной медицинской комиссии и рекомендован на зачисление в отряд космонавтов набора 2006 года.
Решением Межведомственной комиссии по отбору космонавтов 11 октября 2006 года рекомендован к зачислению на должность кандидата в космонавты отряда Ракетно-Космического Комплекса «Энергия». В конце февраля 2007 года приступил к прохождению двухгодичного курса общекосмической подготовки.
С 28 июня по 4 июля 2008 года в Севастополе, в составе условного экипажа вместе с космонавтом Александром Мисуркиным и астронавтом Кэтрин Коулман, участвовал в тренировках на случай посадки спускаемого аппарата на воду.
Завершив общекосмическую подготовку 2 июня 2009 года сдал государственные экзамены в Центре Подготовки Космонавтов с оценкой «отлично» и 9 июня того же года решением Межведомственной квалификационной комиссии Николаю Владимировичу присвоена квалификация «космонавт-испытатель» и вручено удостоверения космонавта № 206.
Приказом руководителя Роскосмоса Анатолия Перминова от 10 августа 2009 года Тихонов назначен на должность космонавта-испытателя отряда РКК «Энергия». На период прохождения общекосмической подготовки прикомандирован к Центру Подготовки Космонавтов имени Юрия Гагарина. В связи с созданием единого отряда космонавтов уволился из РКК «Энергия» и 22 января 2011 года принят в отряд ЦПК на должность «космонавта-испытателя».
С 12 по 14 августа 2012 года на космодроме Байконур в составе условного экипажа вместе с инструкторами ЦПК принимал участие в практической отработке действий экипажа после приземления в условиях пустынной местности. Затем до 2014 года работал в Центре Управления Полетами на должности главного оператора. Участвовал в предстартовой подготовке транспортного корабля «Союз ТМА» в качестве оператора.
На базе Мензелинского филиала центрального аэроклуба Республики Татарстан ДОСААФ России в августе 2014 года принял участие в трехнедельной специальной парашютной подготовке космонавтов. Через месяц принял участие в летных тренировках по проведению визуально-инструментальных наблюдений природных и антропогенных объектов озера Байкал и прилегающих к нему территорий. Тренировался с борта самолета-лаборатории Ту-134-ЛК.
Решением Межведомственной комиссии по отбору космонавтов и их назначению в составы экипажей пилотируемых кораблей и станций 22 июня 2015 года Тихонов назначен бортинженером дублирующего экипажа корабля «Союз МС-02» и основного экипажа корабля «Союз МС-04».
В январе 2017 года Николай Тихонов в составе условного экипажа вместе с астронавтом НАСА Тайлером Хаге и инструктором ЦПК Игорем Переверзевым прошел тренировку по действиям после посадки в лесисто-болотистой местности зимой. В связи с переносом запуска модуля «Наука» на 2019 год, экипаж корабля «Союз МС-10» сокращен, и Тихонов выведен из состава основного экипажа корабля «Союз МС-10».
С апреля 2019 года Тихонов проходит подготовку в качестве командира космических экспедиций МКС-63/64 и основного экипажа Транспортного пилотируемого корабля «Союз МС-16».
Николай Владимирович параллельно является вице-президентом Всероссийского молодежного аэрокосмического общества «Союз».
Семья Николая Тихонова
Женат на Татьяне Александровне Тихоновой (до замужества Сафонова, рожд. 1982, родилась в Ухте (Коми АССР). В браке с 29 апреля 2008 года.
В семье растёт дочь - Божена (рожд. 2009) и сын Леонид (рожд. 2012).
Николай увлекается футболом, вождением автомобиля, чтением.