Командир 4-й эскадрильи 207-го ДБАП 3-го дальнебомбардировочного авиакорпуса, затем командовал 2-й эскадрильей этой же части.

А 26 июня 1941 года снаряд вражеской зенитки попал в бензиновый бак его самолёта. Командир направил охваченный пламенем самолёт в скопление автомашин и бензиновых цистерн противника. Десятки германских цистерн и машин взорвались вместе с самолётом героя.

Ровно через месяц после совершения подвига, 26 июля, капитану Гастелло посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза.

Подвиг Н. Ф. Гастелло стал одним из самых известных в истории Великой Отечественной войны, а фамилия Гастелло — нарицательной. «Гастелловцами» стали называть лётчиков, совершивших «огненный таран».