Nikolaï Alekseïevitch Piliouguine (en russe : Никола́й Алексее́вич Пилю́гин), né le et décédé le , est un ingénieur en astronautique soviétique, spécialisé dans les systèmes de guidage des fusées.
Diplômé de l'Université technique d'État de Moscou, Piliougine travaille à l'académie de Joukovski à partir de 1934, avant de rejoindre le RNII (institut de recherche sur la propulsion par réaction). En 1945, il rejoint Boris Tchertok à l'institut de recherche RABE (pour Raketen Bau) en Allemagne, pour étudier la conception des armes nazies comme les V2.
En 1946, il prend la tête, avec Mikhaïl Riazanski, du nouveau bureau NII-885[1]. Piliouguine y développe des systèmes de guidage gyroscopiques[2] et des ordinateurs de contrôle de vol pour le programme spatial soviétique.