มอลิบดีนัมดิซิลิไซด์ถูกใช้เป็นวัสดุโครงสร้างทนความร้อนสูงในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ รวมถึงองค์ประกอบให้ความร้อนอุตสาหกรรม เนื่องจากมีคุณสมบัติต้านการออกซิเดชันที่ดีเยี่ยมและความเสถียรสูงถึง 1,800 องศาเซลเซียส นิยมใช้ในชิ้นส่วนเตาเผา องค์ประกอบให้ความร้อน และปลอกป้องกันเทอร์โมคัปเปิลในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง

นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวสำหรับใบพัดเทอร์ไบน์และในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าและความเสถียรทางความร้อนที่ดี ความเปราะบางที่อุณหภูมิห้องจำกัดการใช้ในชิ้นส่วนรับน้ำหนัก แต่รูปแบบคอมโพสิตช่วยเพิ่มความเหนียวสำหรับการประยุกต์ใช้ขั้นสูง เช่น ในเตาเผาอุตสาหกรรมเซรามิกส์ เตาวัสดุทนไฟ การผลิตวัสดุขั้นสูงอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง