В ГК НИИ ВВС он работал 20 лет - с 1933 по 53 годы. Был направлен сюда с инструкторской работы в Качинской военной авиационной школе летчиков.
30-е годы – это было время активного авиастроительства, рекордов, дальних перелётов. Десятки авиационных достижений – на счету лучших асов страны, в числе которых Нюхтиков. Он участвовал в испытании стольких самолётов, что и не перечислить. 10 ноября 1936 года в составе экипажа из 4 человек установил международный рекорд высоты полёта на экспериментальном тяжёлом дальнем бомбардировщике ДБ-А – поднял контрольную нагрузку в 10000 кг на высоту 7032 метра, а на следующий день уже на 12695 метров.
В мае 1939 года участвовал в испытаниях первой в Советском Союзе системы автоматического взлёта и посадки бомбардировщика ТБ-1.
В годы Великой Отечественной лётчик-испытатель НИИ ВВС Михаил Нюхтиков выполнял ответственные задания командования. В частности, в историю вошёл его рекордный перелёт в августе 1944 года. Для оказания помощи Народно-освободительной армии Югославии Михаил Нюхтиков за штурвалом бомбардировщика А-20К «Бостон» успешно провёл группу из 20 истребителей от города Бельцы до итальянского Бари через оккупированные фашистами Румынию, Югославию и Болгарию. Две предыдущие группы были уничтожены, а пилот из НИИ ВВС задачу выполнил. Протяжённость беспосадочного перелёта составила 1300 км.
После войны Михаил Нюхтиков вернулся на испытательную работу.
В августе 53 года перешёл из ГК НИИ ВВС в ОКБ Туполева. После авиакатастрофы прототипа первого отечественного стратегического бомбардировщика Ту-95 Михаила по просьбе главного конструктора пригласили испытывать его модернизированную версию.
Эти стратегические бомбардировщики-ракетоносцы до сих пор в строю, и в этом большая заслуга Михаила Нюхтикова. Он участвовал и в испытаниях флагмана отечественной пассажирской авиации Ту-114 - дальнемагистрального лайнера, прототипом которого стал, как это ни удивительно, тот самый бомбардировщик Ту-95. Всего освоил 232 типа самолетов и 15 планеров. Построил 3 планера собственной конструкции. Лётно-испытательные и боевые подвиги полковника Нюхтикова отмечены государством 11-ю орденами, а 1 мая 1957 года за освоение новой военной авиационной техники и проявленные при этом мужество и героизм ему присвоено звание Героя Советского Союза.