เพนทาทีซิลแมกนีเซียมบราไมด์ ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารเคมีกริญญาร์ด (Grignard reagent) โดยนำกลุ่มเพนทาทีซิล (pentadecyl group) เข้าสู่โมเลกุลอินทรีย์ต่าง ๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการก่อตัวพันธะคาร์บอน-คาร์บอน สารนี้มีประโยชน์โดยเฉพาะในการเตรียมไฮโดรคาร์บอนโซ่ยาว แอลกอฮอล์ และสารประกอบอินทรีย์ซับซ้อนอื่น ๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิว (surfactants) และน้ำมันหล่อลื่น (lubricants) โดยที่โซ่แอลคิลยาวช่วยเสริมคุณสมบัติที่ต้องการ นอกจากนั้น ยังมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตสารเคมีเฉพาะทางและสารกลาง (intermediates) สำหรับเภสัชกรรม สารเคมีเกษตร และวิทยาศาสตร์วัสดุ ความตอบสนองต่อสารประกอบคาร์บอนิลทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างโครงสร้างโมเลกุลซับซ้อนในงานวิจัยและอุตสาหกรรม