5'-Deoxy-5-fluorouridine ใช้ในการวิจัยและพัฒนายาต้านมะเร็ง โดยเฉพาะในด้านเคมีบำบัด เนื่องจากมีคุณสมบัติในการยับยั้งการสังเคราะห์ DNA และ RNA ในเซลล์มะเร็ง มักถูกศึกษาเพื่อประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการรักษามะเร็งชนิดต่างๆ เช่น มะเร็งลำไส้ใหญ่และมะเร็งตับ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของสารต้านมะเร็งและการพัฒนายาใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น