4-Methylnonane ใช้หลักๆ ในงานวิจัยและพัฒนาเป็นสารอ้างอิงในเคมีวิเคราะห์ โดยเฉพาะโครมาโทกราฟีก๊าซ ทำหน้าที่เป็นมาตรฐานในการระบุและวัดปริมาณไฮโดรคาร์บอนในส่วนผสมที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในการผสมเชื้อเพลิงพิเศษและน้ำมันหล่อลื่น โดยคุณสมบัติช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความเสถียร ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ใช้เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น โครงสร้างที่ค่อนข้างเสถียรยังเหมาะสำหรับการศึกษากลไกปฏิกิริยาและจลนศาสตร์ในเคมีอินทรีย์