Z-HomoArg-OH เป็นสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับกรดอะมิโนอาร์จินีน จึงมักถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงความเสถียรและประสิทธิภาพของเปปไทด์สังเคราะห์ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการศึกษาด้านชีวเคมีและเภสัชวิทยา เพื่อพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบโมเลกุลที่มีศักยภาพในการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคมะเร็งและโรคติดเชื้อ