สารละลาย 3-บิวทีนิลแมกนีเซียมโบรไมด์ ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในปฏิกิริยาเคมีออร์กาโนเมทัลลิก โดยเฉพาะในปฏิกิริยากริญยาร์ด (Grignard reaction) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ใช้ในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน ทำให้สามารถสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนได้ ตัวอย่างเช่น ใช้ในการผลิตแอลกอฮอล์ คีโตน และกรดคาร์บอกซิลิก นอกจากนี้ ยังมีบทบาทในการสังเคราะห์สารเคมีสำหรับอุตสาหกรรมยาและสารเคมีเกษตรกรรม รวมถึงการวิจัยและพัฒนาสารใหม่ๆ ในห้องปฏิบัติการ