Николай Пенчев има трима братя, като двама от тях също са волейболисти. Страстта към този спорт е наследена от бащата Зарко Пенчев, който е дългогодишен състезател и треньор. Най-големият от синовете му - Чавдар, тренира за кратко футбол, но след това се отказва от спорта, информира "24 часа".

Николай Пенчев тръгва по стъпките на татко си и още от малък демонстрира страхотни качества. Същото може да се каже и за близнаците Розалин и Чоно Пенчеви, които са родени през 1994 г.

Розалин дебютира това лято за мъжкия национален отбор и участва на Европейските игри в Баку. Там нашите спечелиха сребърните медали. Розалин също като Николай е посрещач, а Чоно играе на поста разпределител.