Следующее его назначение было не менее впечатляющим: сам Сергей Королёв предложил назначить Николая главным конструктором автономных систем управления в одном из советских НИИ… а также сделать его членом Совета главных конструкторов страны. Благодаря трудам Пилюгина в космос вышли Спутник-1 и Юрий Гагарин, ракеты «Протон» и космический челнок «Буран».
«В нашем округе всё ещё работает Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени Пилюгина, расположенный в Конькове, — прокомментировал доктор исторических наук Константин Аверьянов. — В его стенах Николай Алексеевич проработал долгие годы, руководя всем производством. А вот улица Академика Пилюгина в Юго-Западном округе появилась в 1982 году».
Оставил свой научный след Пилюгин и в Московском институте радиотехники, электроники и автоматики: в 1969 году, за 13 лет до кончины блестящего учёного и конструктора, он был назначен заведующим кафедрой МИРЭА.
Судьбу Николая Пилюгина можно, без сомнения, назвать удивительной: молодой человек, окончивший всего девять классов, начал работать в Жуковском, в Центральном аэрогидродинамическом институте. Сперва простым слесарем, затем механиком. В это время его работу отметил сам Андрей Туполев, который направил его на обучение в московский институт имени Баумана. Пилюгин был одним из тех, кто изучал немецкую баллистическую ракету Фау-2.
«Совет Главных конструкторов». Слева направо: В. П. Бармин, В. П. Глушко, С. П. Королев, Н. А. Пилюгин, М. С. Рязанский, А. Ф. Богомолов. Байконур. 1957 г.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (МГТУ им. Н. Э. Баумана)
Российский технологический университет (РТУ МИРЭА)