Автор ряда научных работ, посвященных геологическому изучению Чукотки, поискам и разведке месторождений золота. Лауреат Сталинской, Ленинской и Государственной премий; удостоен орденов Ленина, Трудового Красного Знамени. Именем Н. И. Чемоданова названа улица в Певеке. Образ Николая Ильича послужил прототипом Чинкова — главного героя романа О. Куваева «Территория». Автор книги «В двух шагах от Северного полюса. Записки геолога.» (1968).