3-Methoxyisoxazol-5-amine ถูกนำมาใช้หลักๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการพัฒนาสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่างๆ โครงสร้างของมันที่มีทั้งกลุ่มฟังก์ชันเมทอกซีและอะมิโน ทำให้เป็นสารกลางที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการสร้างโมเลกุลชีวภาพที่ออกฤทธิ์ มันมักถูกใช้ในการเตรียมสารประกอบที่มีศักยภาพต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา หรือต้านไวรัส นอกจากนี้ ยังเป็นสารตั้งต้นสำคัญในการออกแบบสารเคมีเกษตร ซึ่งช่วยในการพัฒนายาฆ่าแมลงหรือสารกำจัดวัชพืช ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาของสารนี้ยังช่วยให้ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โพลิเมอร์พิเศษหรือสารเคลือบที่มีคุณสมบัติเฉพาะ การประยุกต์ใช้ขับเคลื่อนโดยความสามารถในการแปลงทางเคมีต่างๆ ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการวิจัยและอุตสาหกรรม