4-Cyanobenzohydrazide ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบทางเภสัชภัณฑ์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นสารกลางในการผลิตยาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท มีบทบาทในการพัฒนาอนุพันธ์เบสไฮดราไซด์ ซึ่งถูกศึกษาสำหรับคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์และต้านมะเร็งที่เป็นไปได้ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยเคมีอินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนผ่านปฏิกิริยาคูปลิงไฮดราไซด์ การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ โดยใช้ในการเตรียมโพลิเมอร์และสารเคลือบที่มีคุณสมบัติเฉพาะ