Военный летчик, командир 2-й эскадрильи 207-го дальнебомбардировочного авиационного полка, капитан.
Работал слесарем, затем в 1932 году был призван на службу в Красную Армию. Попал в авиаполк, где стал летчиком. Николай Гастелло участвовал в трех войнах. За год до Великой Отечественной он получил звание капитана.
Весной 1941 он начал осваивать бомбардировщик ДБ-3Ф: именно на самолете такого типа несколько месяцев спустя он совершит тот самый подвиг, который прославит его посмертно.
26 июня 1941 года - через несколько дней после начала войны - экипаж под командованием капитана Гастелло вылетел на бомбардировку немецкой механизированной колонны, двигавшейся по дороге Молодечно - Родошковичи. В самолете было четверо: в состав экипажа вошли лейтенанты Анатолий Бурденюк и Григорий Скоробогатый, старший сержант Алексей Калинин. Атака начиналась удачно: самолет сумел точно положить несколько авиабомб в скопление немецкой техники, а затем обстрелять разбегающихся солдат.
Но колонна хорошо охранялась вражеской артиллерией. Завязался бой. Самолет Гастелло был подбит из зенитки. Снаряд повредил топливный бак, машина загорелась. Летчик мог катапультироваться, но он решил исполнить воинский долг до конца. Николай Гастелло направил горящую машину прямо на колонну врага.
Хроника того дня стала известна благодаря другим участникам боевого вылета - старшему лейтенанту Федору Воробьеву и лейтенанту Анатолию Рыбасу. На их глазах капитан Гастелло развернул подбитый самолет, из которого шел дым, в сторону колонны. А затем направил машину прямо в гущу немецких танков и автомашин. До последнего экипаж вел огонь по противнику из объятого пламенем самолета: никто из его членов не попытался покинуть бомбардировщик. Затем раздался взрыв: самолет врезался в колонну. Сгорело немало немецкой техники. Цена подвига была высока: весь экипаж ДБ-3Ф погиб.
В начале июля вся страна услышала сводку Советского информбюро об огненном таране. Месяц спустя после подвига капитану Николаю Францевичу Гастелло было посмертно присвоено звание Героя Советского Союза. Его фамилия стала символом героизма и самопожертвования: несмотря на то, что многие летчики за годы войны погибли именно таким образом, в историю навсегда вошел именно капитан Гастелло.
Это был первый огненный таран в Великой Отечественной войне.
Фамилия храброго летчика стала нарицательной. До конца войны всех асов, решившихся пойти на таран, называли гастелловцы. Если следовать официальной статистике, то за всю войну было совершено почти шестьсот таранов.