Родился 14 сентября 1958 года в с. Янгличи Канашского района Чувашской АССР.
Окончил Сызранское высшее военно-авиационное училище летчиков, Военновоздушную академию, школу летчиков-испытателей. Служил в авиации Пограничных
войск КГБ СССР. Участник афганских событий. Совершил более 3 тыс. боевых
вылетов. С 1992 года – заместитель командира отдельного авиационного полка.
Имеет квалификацию летчика-снайпера, летчика-испытателя 1-го класса. С 1999
по 2010 год руководил авиацией ФСБ Российской Федерации. С 2010 года в запасе.
Заслуженный военный летчик Российской Федерации. За мужество и героизм,
проявленные при выполнении спецзадания, Указом Президента Российской
Федерации от 14 января 2002 года удостоен звания Героя России. Генераллейтенант авиации Н.Ф. Гаврилов награжден орденами Ленина, Красной Звезды,
«За заслуги перед Отечеством» 3-й степени, медалями.
Почетный гражданин Чувашской Республики, г. Чебоксары, Канашского, Ядринского районов. Его именем названа школа в родном селе.
Николай Федорович Гаврилов своим героическим подвигом внес большой вклад в формирование
патриотизма среди подрастающего поколения района, стал примером для молодежи.