4-Methyloxazole มีการใช้งานในอุตสาหกรรมเคมีเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างออกซาโซล ซึ่งมักพบในสารชีวภาพและยาหลายชนิด โดยเฉพาะในกลุ่มยาปฏิชีวนะและสารต้านจุลชีพ นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านเคมีอินทรีย์เพื่อสร้างสารอนุพันธ์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความสามารถในการเรืองแสงหรือการจับกับโปรตีน เป็นต้น ยังมีการศึกษาเพื่อประยุกต์ใช้ในวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เนื่องจากโครงสร้างของมันสามารถช่วยในการนำไฟฟ้าได้ดีในบางระบบ