Fmoc-Homoarg-OH ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (SPPS) สารนี้ทำหน้าที่เป็นอนุพันธ์กรดอะมิโนที่ได้รับการป้องกัน โดยที่กลุ่ม Fmoc (fluorenylmethyloxycarbonyl) ปกป้องหมู่เอมีนในระหว่างปฏิกิริยาการจับคู่ สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์เปปไทด์ที่มีโฮโมอาร์จินีน ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่ไม่เป็นธรรมชาติและเลียนแบบโครงสร้างและหน้าที่ของอาร์จินีน การประยุกต์ใช้ของมันมีความสำคัญในการพัฒนายาเพปไทด์ สารเพปไทด์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ และเครื่องมือวิจัยสำหรับศึกษาการโต้ตอบระหว่างโปรตีน-โปรตีน นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมไลบรารีเพปไทด์สำหรับการค้นพบยาและในการศึกษาการโต้ตอบระหว่างเอนไซม์-ซับสเตรต เนื่องจากความสามารถในการนำการปรับโครงสร้างเฉพาะเจาะจงในโซ่เพปไทด์