ไดบิวทิล มาลีโอนейт ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยา สารเคมีเกษตร และสีย้อม มันทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ รวมถึงบาร์บิทูเรตและโครงสร้างเฮเทอโรไซคลิกอื่นๆ ในอุตสาหกรรมยา ถูกใช้ในการสร้างส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ที่จำเป็นสำหรับยารักษา นอกจากนี้ ไดบิวทิล มาลีโอนейт ยังใช้ในการผลิตน้ำหอมและสารปรุงรส สนับสนุนคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์ผู้บริโภค บทบาทของมันเป็นพลาสติไซเซอร์ในการผลิตโพลิเมอร์ยังช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและความทนทานของพลาสติก นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการวิจัยและพัฒนาเพื่อสำรวจปฏิกิริยาเคมีและเส้นทางใหม่ ทำให้เป็นสารประกอบที่หลากหลายทั้งในอุตสาหกรรมและการศึกษา