เพนทานิมิโดไมด์ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับการสร้างสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น โครงสร้างของมันช่วยให้ทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่ขัดต่อโรคต่างๆ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตร ซึ่งมีส่วนช่วยในการกำหนดสูตรยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในสถานที่วิจัยสำหรับการศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนากระบวนการเคมีใหม่ๆ ความยืดหยุ่นในการสร้างพันธะกับโมเลกุลอื่นๆ ทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในสาขาเคมียารักษาและวิทยาศาสตร์วัสดุ