N,5-Dimethylisoxazole-3-carboxamide ใช้หลักๆ ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเป็นสารกลางในการสังเคราะห์ active pharmaceutical ingredients (APIs) ต่างๆ มีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท รวมถึงโรคลมชักและอาการปวดประสาท นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษาความสัมพันธ์โครงสร้าง-กิจกรรมของสารประกอบที่มีผลบำบัดที่เป็นไปได้ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การผลิตสารเคมีเกษตร โดยมีส่วนช่วยในการกำหนดสูตรยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช สนับสนุนการปกป้องพืชผลและปรับปรุงผลผลิต