5-Methoxycytidine ใช้เป็นหลักในด้านการวิจัยกรดนิวคลีอิกและการพัฒนายา เป็นนิวคลีโอไซด์ที่ถูกดัดแปลง มักถูกนำเข้าไปในโมเลกุล RNA เพื่อศึกษาโครงสร้าง หน้าที่ และความเสถียร การดัดแปลงนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสำรวจปฏิกิริยา ไดนามิกส์ของ RNA และผลกระทบของการดัดแปลง 5-เมทอกซีต่อพฤติกรรมของ RNA นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์โอลิโกนิวคลีโอไทด์สำหรับการประยุกต์ทางการแพทย์ เช่น การบำบัดด้วยแอนติเซนส์และการรบกวน RNA (RNAi) ซึ่งนิวคลีโอไซด์ที่ดัดแปลงช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของ RNA สังเคราะห์ ในเคมีการแพทย์ 5-Methoxycytidine ถูกศึกษาสำหรับศักยภาพในการพัฒนายาต้านไวรัสและต้านมะเร็ง เนื่องจากสามารถมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนและกระบวนการเซลล์ บทบาทในงานวิจัยเอพิเจเนติกส์ก็สำคัญ เนื่องจากช่วยในการทำความเข้าใจผลกระทบของการดัดแปลง RNA ต่อการควบคุมยีน