日程は前もって決めたほうが良い

より安くというのが頭にあるのでしたら、鉄道より夜行バスの方が速く安く乗れます。夜行バスだと、バンコク－チェンマイ9時間30分程度。3列座席のVIPバスもある。

わたしは空路が片道になる場合、たとえば日本発バンコクまでとチェンマイ発バンコク途中降機可の日本行のような組み合わせの航空券を利用します。あるいは復路はバンコクエアのマイレージ優待券を利用するとかですね。

タイ国内線の利用予定の便が当日キャンセルになって次の便になったこともありました。BKK-CNX,CNX-BKKとも。

利用当日空港で購入するのでかまわないと思います。利用航空会社や値段を気にしないのでしたら。
一番早い便というのは満席の便は当然乗れませんから、その場で利用できる範囲で、という意味ですよね。
ビジネスクラスを利用するとかでなければ法外に割高になることはないのでかまわないでしょう。

バスは到着時間を考慮して利用するなら、復路もわりとお勧めできます。昼行だと10時間くらい。
ただし当日帰国便に乗り継ぐなんてことは考えないのでしたら。