Родился в 1907 году в Москве. Учился в 3-м Сокольническом городском мужском училище им. А.С. Пушкина. В 1924 году семья переехала в Муром. Николай поступил на работу слесарем на Паровозостроительный завод им. Ф.Э. Дзержинского, одновременно закончил обучение в школе. В 1930 году семья вернулась в Москву, и Николай поступил работать на Первый государственный механический завод строительных машин имени 1 мая. В 1932 году был призван в Красную Армию и направлен в Луганскую военную авиационную школу пилотов. С этого момента вся жизнь Н.Ф. Гастелло была связана с вооруженными силами. На второй день Великой Отечественной войны, 24 июня 1941 года, он был назначен командиром 2-й эскадрильи 207-го дальнебомбардировочного авиаполка и в этот же день огнем из пулемета со стрелковой турели стоящего на взлетно-посадочной полосе самолета сбил вражеский самолет «Юнкерс-88». 26 июня на самолете ДБ-3ф с экипажем в составе лейтенанта Анатолия Акимовича Бурденюка, лейтенанта Григория Николаевича Скоробогатого и старшего сержанта Алексея Александровича Калинина он вылетел на задание. После бомбометания по немецкой механизированной колонне в районе Молодечно-Радошковичи самолет Гастелло был подбит огнем вражеской зенитной артиллерии. Николай Гастелло направил охваченный пламенем самолет на колонну противника. Весь экипаж погиб.
Из наградного листа командира эскадрильи 207-го дальнебомбардировочного авиационного полка капитана Н.Ф. Гастелло от 25 июля 1941 года
«…26 июня капитан Гастелло с экипажем: Бурденюк, Скоробогатый, Калинин повел звено ДБ-3 бомбить зарвавшихся фашистов. По дороге Молодечно-Радошковичи у Радошковичей показалась вереница танков противника, звено Гастелло, сбросив бомбы на груду скопившихся на заправку горючим танков и расстреливая из пулеметов экипажи фашистских машин, стал уходить от цели. В это время фашистский снаряд догнал машину капитана Гастелло, получив прямое попадание, объятый пламенем самолет не мог уйти на свою базу, но в этот тяжелый момент капитан Гастелло и его мужественный экипаж были заняты мыслью не допустить врага на родную землю. По наблюдению старшего лейтенанта Воробьева и лейтенанта Рыбаса, они видели, как капитан Гастелло развернулся на горящем самолете и повел его в самую гущу танков. Столп огня объял пламенем танки и фашистские экипажи. Такой дорогой ценой заплатили немецкие фашисты за смерть летчика капитана Гастелло и смерть героического экипажа.
Летчика Гастелло и его экипажа нет в наших рядах, он погиб смертью героя в борьбе с германским фашизмом, но память о нем будет долго храниться в сердцах тех людей, за чье счастье бился и погиб капитан Гастелло Николай Францевич и его экипаж.
Беспредельно преданному сыну нашей Родине и партии Ленина-Сталина, мужественному, отважному соколу Сталинской авиации, павшему смертью героя в борьбе с германскими фашистами, ходатайствуем о присвоении звания Героя Советского Союза».
В 1958 году, благодаря усилиям родственников и однополчан членов погибшего экипажа, старший сержант Алексей Александрович Калинин, лейтенанты Григорий Николаевич Скоробогатый и Анатолий Акимович Бурденюк стали кавалерами ордена Отечественной войны I степени.