ใช้โมลิบดีนัมไดโบไรด์เป็นวัสดุทนความร้อนสูงและทนต่อการสึกหรอในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูงและความแข็งแรงดีที่อุณหภูมิสูง จึงนิยมนำไปใช้ในชิ้นส่วนของเตาหลอม หัวตัด หรืออุปกรณ์ที่ต้องทำงานในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง นอกจากนี้ยังใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอในชิ้นส่วนเครื่องจักร รวมถึงมีการวิจัยในการใช้เป็นวัสดุในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความนำไฟฟ้าและความทนทานต่ออุณหภูมิสูง