ไซโคลบิวทิลแมกนีเซียมโบรไมด์ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาการเติมหมู่ไซโคลบิวทิลเข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย มักใช้ในปฏิกิริยากริกนาร์ด (Grignard reaction) เพื่อสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตสารประกอบเชิงซ้อน เช่น ยา สารกำจัดศัตรูพืช และสารเคมีเฉพาะทางอื่นๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลเพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของสารใหม่