Предохранитель конструкции Афанасьева отличался простотой действия, конструктивного исполнения и высокой надежностью. Подобное устройство, спасшее немало солдатских жизней в годы войны, было создано впервые в отечественной практике и стало первой разработкой, принесшей славу Николаю Михайловичу.
Во второй половине 1944 г. наши союзники — американцы через Наркомат иностранных дел СССР изъявили желание купить лицензию на производство предохранителя. Но им было отказано.
В 1949 г., разрабатывая 12,7-мм авиационный пулемет, Николай Михайлович предложил конструктивную схему автоматики газоотводного типа с ударным ускорительным механизмом досылания и клиповым запиранием. Эта схема стала важным этапом в развитии автоматического оружия газоотводного типа. В 1953 г. был принят 12,7-мм авиационный пулемет конструкции Афанасьева А12,7 с темпом стрельбы 800–1000 выстрелов в минуту; он устанавливался на вертолетах Ми-4, Ми-16 и самолетах Л11–2, Як-18, МИГ-17У, МИГ-19У, МИГ-21У.
В 1954 г. принята на вооружение 23-мм авиационная пушка АМ-23 конструкции Афаанасьева-Макарова с темпом стрельбы 1250–1350 выстрелов в минуту, которую ставили на самолеты ТУ-16, ТУ-95, М-3, АН-8, АН-12Б, БЕ-6, БЕ-8. В 1960 г. Н. М. Афанасьев с большой группой конструкторов ЦКБ-14 был переведен в ЦКИБ СОО. Там он разработал конструкции ряда новых опытных образцов стрелкового оружия с оригинальными решениями. Именно созданию автомата с повышенной , в сравнении с АК-74, эффективностью была посвящена конкурсная опытно-конструкторская работа под шифром «Абакан» (1979–89). В начале 70-х гг. выявилась потребность армейских и милицейских спецподразделений в малогабаритном скорострельном оружии под пистолетный патрон — в пистолетах-пулеметах. К разработке пистолетов-пулеметов также подключились многие конструкторы, но успех сопутствовал лишь двоим — туляку Н.М.Афанасьеву и ижевчанину Е.Ф.Драгунову. Тульский пистолет-пулемет, известный еще как «Букет», разработан под руководством Афанасьева в 1971–1974 гг.