2,4-Dibromoquinazoline ถูกนำมาใช้โดยหลักในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารประกอบทางเภสัชภัณฑ์ต่าง ๆ มันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาต้านมะเร็งและยาต้านไวรัส เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตร เช่น ยาฆ่าหญ้าและยาฆ่าแมลง ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับนิวคลีโอไฟล์ทำให้เป็นสารเคมีที่หลากหลายในห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับการสร้างอนุพันธ์ควินาโซลีน ซึ่งถูกศึกษาเพื่อกิจกรรมทางชีวภาพที่เป็นไปได้