Fmoc-Val-OSu ถูกใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในการปกป้องกลุ่มฟังก์ชันของกรดอะมิโนในขั้นตอนการสร้างสายเปปไทด์ เนื่องจากมีกลุ่ม Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl) ที่สามารถป้องกันกลุ่มอะมิโนของกรดอะมิโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกลุ่ม OSu (N-hydroxysuccinimide ester) ที่ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการเชื่อมต่อกับกรดอะมิโนอื่นได้ง่ายขึ้น สารนี้จึงเป็นที่นิยมในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบของแข็ง (Solid-phase peptide synthesis, SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคสำคัญในการผลิตเปปไทด์สำหรับการวิจัยทางเภสัชวิทยาและการพัฒนายา นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษากลไกการทำงานของโปรตีนและเปปไทด์ในทางชีวเคมีอีกด้วย