Николай Федорович родился 9 мая 1914 года в городе Сасово Рязанской губернии. После ФЗУ работал слесарем в сасовском железнодорожном депо, и в 1936 году поступил в Тульский механический институт.
Началась Великая Отечественная, Макарова отозвали с преддипломной практики, и, досрочно присвоив квалификацию инженера, направили в Загорск, на завод, выпускающий ППШ. Вскоре завод эвакуировали в Вятские Поляны Кировской области, где Николай Федорович быстро прошел путь от мастера до ведущего конструктора. В 1944 году он завершил обучение в Тульском механическом институте, получив диплом с отличием.
После 1945 года, подводя итоги войны, командование пришло к выводу о необходимости создания нового пистолета на замену ТТ. Новый пистолет должен быть меньше и легче Токарева, иметь лучшую точность и надежность. По техзаданию разработка пистолета должна вестись под патрон 7,62мм ТТ или под новый боеприпас 9х18мм В.В.Семина с уменьшенным запасом пороха (он же - 9х18мм ПМ).
Конструктор разработал два образца: ТКБ-412 калибра 7,62мм ТТ и ТКБ-429 калибра 9х18мм. После испытаний на вооружение в 1951 году, под обозначением ПМ, был принят ТКБ-429. "Макар" остается в строю и поныне.
Второй громкой работой Макарова стала авиационная мушка АМ-23, разработанная совместно с Н.М.Афанасьевым. Эта пушка, ставшая одной из самых массовых в послевоенный период, была принята на вооружение в 1953 году, и снята в 1972 году.
Было бы непростительным упустить еще две разработки Николая Федоровича: противотанковые управляемые комплексы "Фагот" (принят на вооружение в 1970 году) и "Конкурс" (принят на вооружение в 1974 году).
В 1974 году Николай Федорович ушел по болезни на пенсию, а 14 мая 1988 года болезнь одержала верх над конструктором.
На счету Макарова 36 изобретений, за которые он был награжден орденами Ленина, Трудового Красного Знамени, дважды удостоен Государственной премии, а также премии имени С.И. Мосина. В 1974 г. ему присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Многие изобретения Николая Федоровича остаются в строю и по сей день: ПТРК "Фагот" и "Конкурс". А пистолет, которому конструктор обязан своей всемирной известностью, и сегодня находится в лидирующих строчках лучших мировых образцов.