Fmoc-lle-OH ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในเทคนิค Solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นวิธีการที่นิยมในการสร้างเปปไทด์ในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากกลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่สามารถกำจัดออกได้ง่ายโดยใช้เบส เช่น ไพเพอริดีน ทำให้สามารถควบคุมการเติบโตของสายเปปไทด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ Fmoc-lle-OH ยังถูกใช้ในการศึกษาทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา เพื่อพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ๆ ที่มีศักยภาพในการรักษาโรคต่างๆ