Den brittiska företaget kommer att få $ 17,1 miljarder (Â £ 10,7 miljarder) kontanter och en 12,84% andel i Rosneft, vilket gör det möjligt för BP att fortsätta att dela på Rysslands stora energiresurser.
BP har gått med på att så småningom använda en del av pengarna för att köpa ytterligare Rosneft aktier, tar sin andel till 19,75 %.
Rosneft köper också den andra halvan av NNK-BP från AAR-konsortiet av ryska miljardärer för 28 miljarder dollar.
Företag som är verksamma inom Rysslands energisektor har tidigare utsatts för politiska påtryckningar.
Men denna överenskommelse har välsignelsen av den ryske presidenten Vladimir Putin, som sade att statskontrollerade Rosneft hade gjort en bra affär till ett bra pris: "Detta är en bra, stor affär som är nödvändig, inte bara för den ryska energisektorn utan också för hela ekonomin."
Förvärvet av NNK-BP, ett av Rysslands största oljebolag, kommer att ge Rosneft ungefär hälften av Rysslands energisektor och göra den till världens största oljekoncern med offentlig handel.
BP sade att när den föreslagna transaktionen får den nödvändiga aktieägaren och regulatoriskt godkännande, kommer den att använda $4,8 miljarder av de mottagna kontanterna för att köpa ytterligare 5.66% av Rosneft aktier. BP har redan 1,25% av Rosneft.
Även om BP:s engagemang i det ryska samriskföretaget har varit lukrativt och betalat miljarder dollar i utdelning till det brittiska företaget, har förbindelserna med dess partner ofta varit oense.
År 2011 försökte AAR-konsortiet blockera ett gemensamt borrföretag i Arktis mellan BP och Rosneft genom domstolarna.
Planen lades så småningom ner.
BP-anställda vid NNK-BP har, liksom interna tvister, fallit offer för ryska myndigheter.
Medan Bob Dudley tjänstgjorde som chef för NNK-BP, nu chef för BP som helhet, hade hans kontor buggas och raided av polisen och mötte betungande back-skatt krav, rättsliga åtgärder och visum problem.
Han flydde så småningom från landet 2008.
Ett band med Rosneft skulle hålla BP i Ryssland, så att det kan fortsätta att utforska och utnyttja landets stora energiresurser, även i den arktiska regionen. Rosneft skulle kunna utnyttja BP:s expertis när det gäller att utforska under svåra och potentiellt farliga förhållanden.
Rosneft sade att det skulle ha två företrädare för BP i sin styrelse och att det "skulle dra nytta av BP:s betydande erfarenhet och framgångsrika resultat av att tillämpa bästa internationella praxis i Ryssland".
Oljejätten BP har gått med på att sälja sin andel på 50 % i NNK-BP till Rysslands Rosneft i utbyte mot kontanter och aktier.