Diethyl butylmalonate ใช้หลักเป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ รวมถึงสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม (APIs) และเคมีภัณฑ์ละเอียด ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ใช้ในการพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายไปยังเส้นทางชีวภาพเฉพาะ บ่อยครั้งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ ยังประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง ซึ่งช่วยสร้างตัวแทนป้องกันพืชที่มีประสิทธิภาพ ความหลากหลายในการทำปฏิกิริยาเคมี เช่น alkylation และ condensation ทำให้เป็นสารเคมีที่มีคุณค่ามากในงานวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับพัฒนาสารประกอบใหม่ที่มีคุณสมบัติตามต้องการ