За время учёбы в авиашколе Николай Кочетков в совершенстве овладел техникой пилотирования многоцелевым самолётом Р-5. После аттестации в феврале 1939 года его в звании младшего лейтенанта направили лётчиком-инструктором в Челябинское военное авиационное училище лётчиков-наблюдателей. Когда начался вооружённый конфликт с японцами на реке Халхин-Гол, решением политотдела училища Николай Павлович был командирован в Забайкальский военный округ. Но поучаствовать в сражении ему тогда не удалось: с июля 1939 года Кочетков находился в частях резерва, служил в составе звена связи при стрелковой дивизии на станции Борзя Читинской области. Летая на У-2, самостоятельно освоил полёты в ночное время. В марте 1940 года его отозвали в Челябинское ВАУЛ (в январе 1941 года училище переименовано в Челябинскую военную авиационную школу стрелков-бомбардиров), где он продолжил готовить специалистов для строевых частей Красной Армии. В Челябинске его и застало известие о начале Великой Отечественной войны. Почти все лётчики-инструкторы сразу написали рапорты об отправке на фронт, но начальник училища генерал-майор их инициативу не поддержал. Только когда положение на фронте стало особенно тяжёлым, и враг вышел на ближние подступы к Москве, на базе авиашколы началось формирование 686-го ночного бомбардировочного авиационного полка. Соединение возглавил подполковник , а младший лейтенант Н. П. Кочетков стал командиром звена 2-й авиаэскадрильи.