แอมโมเนียม เตตราโมลิบเดต ไฮเดรต ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโมลิบดีนัมเป็นฐาน ซึ่งจำเป็นในกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมและการสังเคราะห์เคมีภัณฑ์ สารนี้ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับออกไซด์ของโมลิบดีนัม ซึ่งถูกนำมาใช้ในการผลิตเซรามิกและกระจกเพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางความร้อนและทางกล นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมโลหะโมลิบดีนัมและโลหะผสม ซึ่งมีความสำคัญในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูง เช่น ชิ้นส่วนอวกาศและจุดสัมผัสไฟฟ้า นอกจากนี้ ยังใช้ในเคมีวิเคราะห์เป็นตัวเร่งสำหรับการกำหนดความเข้มข้นของฟอสเฟตและซิลิเกตในน้ำและตัวอย่างอื่นๆ ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีการนำไปใช้ในด้านการเกษตรเป็นแหล่งของโมลิบดีนัมในปุ๋ยเพื่อแก้ไขการขาดธาตุในดินและส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช