เบนโซ[d]ออกซาโซล-4-คาร์บัลดีไฮด์ ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการพัฒนาสารประกอบเฮเตอโรไซคลิกต่างๆ โครงสร้างของมันทำให้มีคุณค่าในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการสร้างโมเลกุลที่มีศักยภาพทางชีวภาพ มันมักถูกใช้ในการเตรียมสารกลางสำหรับการค้นพบยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาต้านการอักเสบ ต้านจุลินทรีย์ และต้านมะเร็ง นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหลักในการสังเคราะห์สีย้อมเรืองแสงและวัสดุทางแสง ซึ่งกลุ่มอัลดีไฮด์ของมันช่วยอำนวยในการปรับโครงสร้างเพิ่มเติม การประยุกต์ใช้นอกจากนี้ยังขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งถูกใช้ในการออกแบบวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์และโพลิเมอร์การประสาน