6-Hydroxyquinazoline-2,4(1H,3H)-dione ใช้หลักในการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพหลากหลาย โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาเพื่อการบำบัดที่อาจเป็นไปได้ โดยเฉพาะในสาขามะเร็งวิทยา ซึ่งมีการสำรวจบทบาทของมันในการยับยั้งเอนไซม์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนเซลล์มะเร็ง นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการศึกษากลไกของเอนไซม์ และเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในเคมีอินทรีย์สำหรับการสร้างสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่ซับซ้อน สารอนุพันธ์ของมันยังถูกตรวจสอบสำหรับคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์และต้านการอักเสบ ทำให้เป็นส่วนประกอบที่หลากหลายในกระบวนการค้นพบและพัฒนายา