Начав карьеру тренера еще в студенческие годы, он на протяжении всей жизни оставался верен любимому делу. Благодаря его таланту сборные СССР и России по волейболу неоднократно становились чемпионами, включая главные награды – олимпийское золото. Подопечные Карполя выигрывали главный турнир планеты в 1980, 1988, а в 2000 и 2004 годах доходили до финала и завоевали серебро.

Тренерские способности Николая Карполя подарили миру 50 мастеров волейбола международного класса и 15 олимпийских чемпионок. Но главным достоянием тренера является женский волейбольный клуб «Уралочка» из Екатеринбурга, который обрел мировую известность. Карполь возглавил его в 1969 году и за следующие 20 лет привел к победе на чемпионатах СССР 11 раз, 14 раз клуб завоевывал титул чемпиона России, 8 раз – Кубок европейских чемпионов.

В 1991 году тренеру-легенде было присвоено звание Почетного гражданина Екатеринбурга. В 2019 году, напротив Дворца игровых видов спорта, была установлена шестиметровая скульптура из бронзы, посвященная клубу «Уралочка» и ее бессменному лидеру Николаю Карполю, который и сегодня остается ее главным тренером.

Весной 2021 года в Екатеринбурге открылась Академия волейбола имени Н.В. Карполя. Спортивный комплекс стал первым объектом Универсиады-2023, на котором пройдут мировые соревнования. На открытии присутствовал и сам легендарный тренер.