Крестьянский сын еще студентом Марийского пединститута (отделение русского языка и литературы) проявил интерес к родному языку, участвовал в экспедициях по изучению его диалектов. После института работал завучем Мари-Турекской средней школы, учителем русского языка и литературы Мари-Биляморского педучилища. В военное лихолетье Николай Тихонович был рабочим на "Уралмаше", возглавлял Сернурское педучилище, с 1943 года - кафедру марийского языка и литературы Марпединститута.
В 1948-м сбылась его заветная мечта - в 34 года он стал аспирантом Института языка и мышления АН СССР в Ленинграде. В научном центре он изучал труды и слушал лекции ведущих советских лингвистов Л.В.Щербы, И.И.Мещанинова, Д.В.Бубриха и других, присутствовал на различных конференциях, симпозиумах, общался со многими светилами отечественного языкознания. Одновременно исследовал причастия марийского языка в различных плоскостях. Через три года успешно защитил кандидатскую диссертацию и вернулся на кафедру марийского языка и литературы Марпединститута и стал ее заведующим. Тут же активно взялся за подготовку научных кадров по марийскому языкознанию. В республике в то время был лишь один кандидат филологических наук - В.М.Васильев, защитивший уже в преклонном возрасте свою диссертацию. Исследований по марийскому языку тоже было мало. Николай Тихонович стал активно направлять выпускников пединститута, имеющих склонность к исследовательской работе по языку и литературе, в аспирантуры при Институте языкознания АН СССР, а также в Московском, Ленинградском и Тартуском университетах, и уже к концу 50-х годов а республике насчитывалось 12 кандидатов филологических наук.
В 1956 году Николая Пенгитова назначили директором МарНИИЯЛИ. Ученый вместе с коллегами взялся за решение неотложных вопросов мариведения. Коллектив авторов приступил в созданию "Русско-марийского словаря". Была написана на русском языке и опубликована научная грамматика марийского языка: "Современный марийский язык. Фонетика и орфография", "Морфология и словообразование", "Синтаксис сложного предложения". Редактировал эти исследования в основном сам директор института.
По его инициативе были написаны и опубликованы "Очерки истории Марийской АССР" в двух томах, "Очерки истории марийской литературы". В 1956 году было положено начало систематической работе марийской археологической экспедиции.
Ученый всегда новаторски подходил к решению проблем марийского языка, учитывал достижения отечественного языкознания. Под руководством профессора Пенгитова учились и защитили кандидатские диссертации восемь его бывших студентов-аспирантов, двое из них позднее стали докторами филологических наук - Д.Е.Казанцев и Г.И.Лаврентьев.
На трех международных конгрессах финно-угроведов (в Будапеште, Хельсинки, Таллине) Пенгитов представлял отечественную лингвистическую науку, участвовал в археологических и этнографических конгрессах.
Его заслуги в науке, педагогической и общественной работе отмечены орденом Трудового Красного Знамени, медалями.
Человек большого обаяния, общительный, жизнерадостный, он любил науку, верил в людей, уважал их труд. К нему, как к аксакалу, всегда шли за советом.