Наиболее значимыми научно-техническими результатами, полученными Н.Н. Кудрявцевым являются следующие:
Разработка методов и исследование теплопередачи к поверхностям твердых тел обтекаеых гиперзвуковыми потоками применительно к торможению в атмосферах планет, в том числе для штатной теплозащиты космического корабля «Буран»,
Исследование электрофизических явлений в высокоскоростных волнах ионизации и их использование для накачки источников излучения и лазеров,
Разработка систем промышленного обеззараживания больших объемов (50-1000 000 куб. м в сутки) природных, сточных и оборотных вод, УФ-излучением как альтернативы хлорированию. Создание элементной базы: мощных амальгамных ртутных ламп низкого давления и камер облучения.
Широкомасштабное внедрение технологии УФ-обеззараживания в Российской Федерации, в том числе создание крупнейших в Европе станций по обеззараживанию питьевой- на 405000 куб. м в сутки (1996 г.) и сточной- на 390000 куб. м в сутки (1999 г.) воды в г. Тольятти, разработка и внедрение первых очередей станций по обеззараживанию на 1 000 000 куб. м в сутки- питьевой воды в Санкт-Петербурге (2001-2004гг.) и сточной воды в Самаре (2000-2004 гг.), а также разработка и внедрение нормативной базы УФ-технологии. Эти работы в 2000 г. отмечены Премией Правительства РФ в области науки и техники.
Работая с 1997 г. в должности ректора МФТИ, проводит большую работу, направленную на развитие института в современных условиях, укреплению связей с РАН, ведущими научными центрами Российской Федерации, подготовке для них высококвалифицированных кадров.
Н.Н. Кудрявцев является членом Президиума Совета ректоров г. Москвы и области, членом Совета по грантам Президента РФ для поддержки молодых ученых и ведущих научных школ, членом Совета Федеральной целевой программы «Интеграция высшего образования и фундаментальной науки», членом комиссий РАН, членом Совета научно-технической программы «Производственные технологии» Министерства образования Российской Федерации.