Актёр театра и кино. Народный артист РСФСР (1988). С 1963 г. играл во МХАТе. В 1987 году, после
раздела театра - во МХАТе имени Горького под руководством Татьяны Дорониной. Заметные роли в театре:
Павел ("Прощание с Матерой"),
Полковник Малышев ("Белая гвардия"),
Нодар Думбадзе ("Я вижу солнце"),
Бадаев ("Лес"),
Нил Андреевич ("Обрыв"),
Дон Салюст ("Рюи Блаз") и др. В качестве режиссёра поставил спектакль "Наполеон в Кремле", в котором сыграл главную роль.
Снимался в кино, фильмы:
"Лебедев против Лебедева" (1965) - сотрудник НИИ;
"Вечный зов" (1973-1983) - Валентик;
"Марк Твен против…" (1976) - Пейн;
Я буду ждать (1979) - Павел Старов;
"Гонка с преследованием" (1979) - Глеб Сиромаха;
Оставить след (1982) - Емельянов;
"Романовы. Венценосная семья" (2002) - генерал Татищев;
"В круге первом" (2006) - прокурор Макарыгин; и др.
Скончался Н.В. Пеньков 21 декабря 2009 Года, похоронен в Москве на Троекуровском кладбище (6 уч.).