Николай Николаевич Рукавишников родился 18 сентября 1932 в Томске в семье железнодорожников.
В 1957 году окончил Московский инженерно-физический институт (МИФИ), получив квалификацию инженера-физика. После окончания института работал в научно-исследовательском институте под руководством Сергея Королева.
В 1967 году Рукавишников был зачислен в отряд советских космонавтов, прошел полный курс подготовки к полетам на кораблях типа "Союз" и орбитальных станциях типа "Салют". Рукавишников входил в группу советских космонавтов, готовившихся по советским программам облета Луны и посадке на нее, который были отменены ввиду полного проигрыша СССР в "лунной гонке" после успешной высадки Нила Армстронга в июле 1969 года.
В 1971 году Рукавишников совершил свой первый полет в космос, став первым космическим инженером-испытателем. После завершения полета впервые была осуществлена ночная посадка космического корабля.
В апреле 1979 года совершил свой третий космический полет, на этот раз в качестве командира космического корабля Союз-33. Из-за аварии двигателя корабля Рукавишников впервые в истории космонавтики совершил посадку в аварийном режиме вручную.
После ухода из отряда космонавтов работал заместителем начальника отделения НПО "Энергия", сформировавшегося из конструкторского бюро Королева.
Председатель Федерации космонавтики СССР в 1981—1991. Президент Федерации космонавтики России с 1991 по 1999 год, c 1999 года — ее почетный президент. Дважды герой Советского союза, герой Народной республики Болгария, герой Монгольской народной республики. Также награжден тремя Орденами Ленина, Юбилейной медалью "За доблестный труд (За воинскую доблесть). В ознаменование 100-летия со дня рождения Владимира Ильича Ленина", орденом Георгия Дмитриева, орденом Сухэ-Батора (высшая государственная награда Монголии).
Умер 19 октября 2002 от инфаркта. Похоронен в Москве на Останкинском кладбище.
