Dal 1966, Nilsson, assieme a Charles A. Rosen e Bertram Raphael, ha diretto a l'équipe di ricerca che ha portato alla realizzazione di Shakey, il primo robot a costruire un modello dell'ambiente che lo circondava grazie ai suoi sensori, per poi elaborare dei piani di azione ed eseguirli con i propri attuatori[2][3]. Il paradigma che vede un agente autonomo costruire un modello dell'ambiente nel quale evolve e per poi agire ragionando su questi dati, ha influenzato enormemente gli sviluppi dell'intelligenza artificiale[2][3]. Anche se l'idea di partenza di usare la logica per elaborare un sistema automatico di ragionamento era stata espressa da John McCarthy in precedenza, il gruppo di Nilsson è stato il primo a darvi corpo in un agente fisico totalmente autonomo.
Nilsson ha anche sviluppato l'algoritmo A* per la ricerca euristica nei grafi[4] e ha fondato il campo della pianificazione automatica temporale, poi detta pianificazione classica[2][3]. Ha in seguito sviluppato il pianificatore STRIPS planner[5], le cui soluzioni tecniche sono alla base di buon numero di algoritmi di pianificazione successivi[2][3].
Nel 1985, Nilsson è diventato professore alla Stanford University[3] e presidente del dipartimento d'informatica dal 1985 al 1990.[3] È stato uno dei fondatori dalla AAAI (Associazione Americana di Intelligenza Artificiale) di cui è stato il quarto presidente (1982–83)[3].
Ha scritto numerosi libri sull'intelligenza artificiale, due dei quali sono libri di testo ampiamente diffusi: Nils Nilsson, Principles of Artificial Intelligence, Palo Alto, Tioga Publishing Company, 1980. e Michael Genesereth e Nils Nilsson, Logical Foundations of Artificial Intelligence, Los Altos, California, Morgan Kaufmann, 1987.[2][3].
Nel 2003 ha ricevuto il IJCAI Research Excellence Award. Nel 2011, Nilsson è stato inserito nella IEEE Intelligent Systems' AI's Hall of Fame per i suoi contributi significativi al campo dell'IA e dei sistemi intelligenti[3][6][7].
(EN) Matthew Ginsberg, Essentials of Artificial Intelligence, Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1993.
(EN) McCarthy, John, Programs with common sense, a cura di M. Minsky, Proceedings of the Teddington Conference on the Mechanization of Thought Processes, Londra, Her Majesty's Stationery Office, 1968 [1960], pp. 403–418.
(EN) Nils Nilsson, Understanding Beliefs, MIT Press, 2014.
Stuart J. Russell e Peter Norvig, Intelligenza artificiale, a cura di Francesco Amigoni, traduzione di S. Gaburri, vol. 1, 3. ed., Pearson Prentice Hall, 2010, ISBN9788871925936, OCLC889174655. URL consultato il 29 aprile 2019.
Stuart J. Russell e Peter Norvig, Intelligenza artificiale, a cura di Francesco Amigoni, traduzione di S. Gaburri, vol. 1, 2. ed., Pearson Prentice Hall, 2010, ISBN8871922298, OCLC889174655. URL consultato il 29 aprile 2019.
