N-Methylacetohydrazide ถูกใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับการเตรียมสารประกอบเฮเตอโรไซคลิกต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์อนุพันธ์ไฮดราไซด์ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร ซึ่งช่วยในการสร้างสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง นอกจากนี้ N-Methylacetohydrazide ยังถูกใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาสารเคมีใหม่ที่มีศักยภาพในการบำบัด ความหลากหลายในการสร้างโครงสร้างซับซ้อนทำให้สารนี้มีคุณค่าในเคมียารักษาและกระบวนการค้นพบยา