Астроном, специалист в области небесной механики.
Развил качественные методы небесной механики, введя обобщающие характеристики траекторий. Важные результаты получил по теории вековых и долгопериодических возмущений (с помощью введённых им осреднённых, в том числе интерполяционно-осреднённых, теоретических моделей), теории динамической космогонии и теории устойчивости, в том числе в прикладных науках.
Работал также в области теоретической гравиметрии и истории механики.
Награждён орденом Ленина, 3 другими орденами, а также медалями.
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Моисеева Н.Д. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Подробнее с документами и базами данных можно ознакомиться в читальном зале архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58.