Diethyl n-amylmalonate ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีต่าง ๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเคมีอินทรีย์ เนื่องจากมีโครงสร้างที่เหมาะสมสำหรับการทำปฏิกิริยาต่าง ๆ เช่น alkylation และ condensation นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารประกอบที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งอาจนำไปใช้ในการพัฒนายาหรือสารเคมีที่มีประโยชน์อื่น ๆ ในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี Diethyl n-amylmalonate ยังสามารถใช้เป็นตัวกลางในการผลิตสารที่มีคุณสมบัติเฉพาะทาง เช่น สารให้กลิ่นหรือสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องสำอาง