Fmoc-Sar-OH ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะหน่วยสร้าง (building block) สำหรับการนำ residue ของ sarcosine เข้าสู่โซ่เปปไทด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าต่อการสังเคราะห์เปปไทด์แบบ solid-phase (SPPS) เนื่องจากมีกลุ่มป้องกัน Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl) ซึ่งสามารถกำจัดออกได้อย่างง่ายดายภายใต้สภาวะเบสอ่อนๆ สารนี้ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาเปปไทด์สำหรับการวิจัยเภสัชกรรม ซึ่งช่วยให้สามารถศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและกิจกรรม (structure-activity relationships) ของเปปไทด์ และการสร้างยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์ peptidomimetics ซึ่งออกแบบมาเพื่อเลียนแบบโครงสร้างและหน้าที่ของเปปไทด์ธรรมชาติ สนับสนุนการค้นพบและพัฒนายา การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การผลิตเปปไทด์ที่ถูกดัดแปลงสำหรับการศึกษาทางชีวเคมี โดยการนำ sarcosine เข้ามาสามารถมีอิทธิพลต่อความเสถียร ความสามารถในการละลาย และกิจกรรมทางชีวภาพของเปปไทด์