เพนทิลีนเทตราโซลใช้หลักในการวิจัยเพื่อศึกษาการชักและโรคลมชัก โดยทำหน้าที่เป็นสารกระตุ้นชัก ทำให้เกิดอาการชักในสัตว์ทดลองเพื่อช่วยนักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกของโรคลมชักและทดสอบยาต้านชักที่อาจเป็นไปได้ นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจศักยภาพในการเสริมสร้างการทำงานของสมองและความจำในภาวะทางระบบประสาทบางชนิด แม้ว่าการประยุกต์ใช้นี้ยังคงอยู่ในขั้นทดลอง ในอดีตเคยใช้ในสถานพยาบาลเป็นยากระตุ้นการหายใจและการไหลเวียนโลหิต แต่การใช้ในวัตถุประสงค์นี้ถูกยกเลิกไปเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากปัญหาด้านความปลอดภัย