2,4-Diaminopyrimidine 3-N-Oxide ถูกนำมาใช้ในด้านการวิจัยทางเภสัชวิทยาและการพัฒนายา โดยเฉพาะในกระบวนการออกแบบและสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นหรือส่วนประกอบสำคัญในการสร้างโมเลกุลใหม่ที่มีศักยภาพในการรักษาโรคต่าง ๆ เช่น โรคติดเชื้อหรือโรคมะเร็ง นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาถึงบทบาทของสารนี้ในการยับยั้งเอนไซม์หรือกระบวนการทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับโรค เพื่อพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพและความเฉพาะเจาะจงสูง