Родился 6 января 1908 года в городе Лозовая Харьковской области в семье машиниста паровоза. В июле 1930 года закончил ХИИТ (он же — Транспортно-тяговый институт Народного комиссариата путей сообщения, Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта НКПС с осени 1933 года, ныне Харьковская государственная академия железнодорожного транспорта). В дни летних каникул работал столяром, литейщиком, кузнецом, токарем, кочегаром и помощником машиниста паровоза.
С 1 марта 1931 года, после окончания института, Н. А. Кучеренко работал чертёжником-конструктором на ХПЗ (в 1936 году танковое производство на ХПЗ получило наименование «Завод № 183»). В этом же году Кучеренко перешёл на работу в танковую конструкторскую группу.
В 1934 — 1937 годах — заместитель начальника СКБ, в 1938 — 1939 годах — начальник КБ-100, в 1939 — 1940 годах — заместитель начальника КБ-520, в 1940 — 1947 годах — начальник КБ-520, заместитель главного конструктора завода № 183, эвакуированного в 1941 году в Нижний Тагил и воссозданный на базе Уралвагонзавода.
Н. А. Кучеренко участвовал в совершенствовании организации производства советского серийного танка Т-24, в разработке лёгких колесно-гусеничных танков БТ-2 (1931), БТ-5 (1932), БТ-7 (1934) и БТ-7М (1938).
Совместно с М. И. Кошкиным и А. А. Морозовым участвовал в создании опытных танков А-20 и А-32, а также серийного среднего танка Т-34, принятого на вооружение 19 декабря 1939 года.
В годы Великой Отечественной войны и после неё Н. А. Кучеренко работал на Уральском заводе № 183 в Нижнем Тагиле начальником КБ-520, заместителем главного конструктора завода (1941 — 1947), руководил модернизацией танка Т-34, участвовал в разработке танка Т-44 и ряда других опытных образцов. Инженер-полковник (1946).
В 1947-1949 годах он являлся Главным конструктором Главного управления Министерства транспортного машиностроения СССР в Москве.
С 1949-го по 1952 год он — Главный инженер Уралвагонзавода в Нижнем Тагиле.
В 1952-1967 годах работал в должности Начальника Главного управления танкового производства Министерства транспортного машиностроения СССР (позднее управление было преобразовано в Комитет оборонной промышленности, а затем в Министерство оборонной промышленности СССР).
Являлся Председатель государственной экзаменационной комиссии в Московском высшем техническом училище имени Н. Э. Баумана, Главным редактором журнала «Вестник танковой промышленности».
Не смотря на чисто «земной характер» работ, Н.А. Кучеренко внёс и свой вклад в советскую космическую программу. В начале 1960-х годов в рамках широкомасштабного проекта освоения Луны Николай Алексеевич организовал работы по конструированию самоходной тележки для передвижения по поверхности Луны, ставшей основой для создания «Лунохода».
Работы по этому проекту проводились в НИИ-100 (ныне — Московский научно-исследовательский институт по радиовещанию, радиосвязи и радиофикации) под шифром «Шар».
Кучеренко Н.А.член ВКП(б) с 1942 года, избирался членом ЦК КПСС (на ХХ и XXII съездах КПСС) и Депутатом Верховного Совета СССР 5-6-го созывов.
Постановлением Совета Народных комиссаров СССР от 10 апреля 1942 года «За разработку конструкции нового типа среднего танка («Т-34»)» Николай Алексеевич Кучеренко был удостоен Сталинской премии I степени в размере 150 000 рублей. Вместе с ним за эту работу Премии были удостоены инженеры-конструкторы завода № 183 Михаил Ильич Кошкин (посмертно) и Александр Александрович Морозов.
Постановлением Совета Народных комиссаров СССР от 26 января 1946 года «За разработку конструкции нового танка и коренное усовершенствование существующего среднего танка» Николай Алексеевич Кучеренко был удостоен Сталинской премии I степени в размере 150 000 рублей. Вместе с ним за эту работу Премии были удостоены: Морозов Александр Александрович — главный конструктор завода № 183, Таршинов Михаил Иванович, Малоштанов Алексей Александрович, Черняк Борис Аронович, Баран Яков Ионович — инженеры-конструкторы завода № 183.
Постановлением Совета Народных комиссаров СССР от 3 июня 1948 года «За создание нового танка» Николай Алексеевич Кучеренко был удостоен Сталинской премии II степени в размере 100 000 рублей. Вместе с ним за эту работу Премии были удостоены:
Морозов Александр Александрович — главный конструктор завода № 183, Колесников Анатолий Васильевич, Матюхин Василий Григорьевич, Васильев Пётр Петрович — инженеры-конструкторы завода № 183.
Н.А. Кучеренко был награжден орденами Ленина (в июне 1942 года), Отечественной войны I степени, двумя орденами Трудового Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды, медалями.
Выдающийся инженер-конструктор Николай Алексеевич Кучеренко скончался 12 сентября 1976 года.
***
Младший брат Николая Алексеевича — Кучеренко Владимир Алексеевич (1909 — 1963) — Лауреат Сталинской премии; инженер-строитель; организатор строительства промышленных и гражданских сооружений и объектов среднего и общего машиностроения.
Дочь Николая Алексеевича — Васильева (Кучеренко) Лариса Николаевна (1935 г.р.) — писатель, поэтесса, публицист, создатель и директор Музейного комплекса «История танка Т-34», автор книг «Книга об отце», «Кремлёвские жёны», «Дети Кремля», «Николай Кучеренко. Пятьдесят лет в битве за танки СССР» (в соавторстве с Игорем Желтовым).
(Обложка книги) Лариса Васильева, Игорь Желтов. «Николай Кучеренко. Пятьдесят лет в битве за танки СССР».
По материалам открытых источников Николай Кукоба