Родился в г. Хачмасе Азербайджанской ССР.
В 1951 году окончил лечебный факультет Дагестанского государственного медицинского института.Был зачислен в аспирантуру Института физиологии АМН СССР.
Но в связи с призывом в армию, был отправлен в Институт авиационной медицины ВВС (Научно-исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины).
В 1956 году Н. А. Агаджанян защитил кандидатскую диссертацию.
В 1967 году защитил докторскую диссертацию по теме «Физиологическое обоснование общего давления и кислородного режима в обитаемых кабинах летательных аппаратов» .Место работы: научный сотрудник, начальник лаборатории Института авиа-космической медицины ВВС (1951—1963), заведующей лабораторией, отделом Института медико-биологических проблем Министерства здравоохранения СССР (1964—1981), заведующий кафедрой (1981—1998), почётный профессор (с 1999 г.) Университета дружбы народов (РУДН). Одновременно он — сопредседатель научных советов «Краевая патология и распространенные заболевания в Башкортостане» , «Здоровье населения Республики Башкортостан: национальные приоритеты в медицине и здравоохранении» .Научные направления работы: адаптация человека к условиям полета в космосе, хронофизиология, адаптология и экология человека, этническая физиология, гипоксия и гиперкапния.Изучал на животных влияние экстремальных условий полета на летательных аппаратах, на человеке выявлял резервных возможностей организма при выходе из строя системы жизнеобеспечения. Сам он неоднократно участвовал в подобных исследованиях в качестве добровольца-исследователя.Организовав ряд научных экспедиций в регионы Центрального Тянь-Шаня, Памира, Кавказа, а также в Антарктиду (станция «Восток» ), он доказал, что высокогорная адаптация повышает резистентность организма не только к гипоксии, но и к целому комплексу экстремальных факторов: высокие температуры, большие физические нагрузки и т. д.Принимал непосредственное участие в подготовке и медицинском обеспечении первых космических полётов человека (в Институте проходили подготовку Ю. А. Гагарин и весь первый отряд будущих космонавтов).Под руководством Н. Агаджаняна подготовлены 68 докторов и 108 кандидатов наук.
Он также является председателем редакционного совета журнала «Вестник восстановительной медицины» , членом редакционных советов журналов «Экология человека» , «Авиакосмическая и экологическая медицина» , «Вестник новых медицинских технологий» , «Микроэлементы» и других.Похоронен 29 декабря 2014 года на Армянском кладбище Москвы.