(S)-3-Methylpyrrolidine hydrochloride ถูกใช้หลักในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเป็น chiral building block ในการสังเคราะห์ active pharmaceutical ingredients (APIs) ต่างๆ ความ stereochemistry ของมันทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างสาร enantiomerically pure ซึ่งสำคัญในการพัฒนายาที่มี biological activities เฉพาะเจาะจงและ side effects ที่ลดลง มันมักถูกนำมาใช้ในการผลิตยาระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) รวมถึงยา antipsychotics และ antidepressants เนื่องจากโครงสร้างที่เข้ากันได้กับ target receptors นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็น intermediate ในการสังเคราะห์ complex organic molecules โดยเฉพาะใน asymmetric synthesis และ catalysis research การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่การพัฒนา agrochemicals และ fine chemicals ซึ่งต้องการการควบคุม stereochemical ที่แม่นยำเพื่อประสิทธิภาพ