5-Fluoropicolinohydrazide ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบใหม่ที่มีศักยภาพในการรักษาโรค มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลชีวภาพต่างๆ รวมถึงสารที่มีคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง หรือต้านการอักเสบ โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถปรับแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกสรรของยา นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาการยับยั้งเอนไซม์และการจับกับตัวรับ เพื่อช่วยในการค้นพบเป้าหมายยาใหม่ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การวิจัยทางเกษตรเคมี ซึ่งช่วยในการพัฒนายาฆ่าแมลงหรือสารกำจัดวัชพืชที่มีกิจกรรมดีขึ้นและโปรไฟล์ความปลอดภัยที่ดีกว่า