4-Bromo-5-methoxyquinoline ใช้หลักๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์และการวิจัยทางเภสัชศาสตร์ เป็นสารกลางสำคัญในการพัฒนาสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพต่างๆ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์อนุพันธ์จาก quinoline ซึ่งมักถูกสำรวจเพื่อคุณสมบัติทางรักษา เช่น กิจกรรมต้านจุลชีพ ต้านมะเร็ง และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ สารนี้ยังใช้ในการศึกษาความสัมพันธ์โครงสร้าง-กิจกรรม (SAR) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความเลือกสรรของยาตัวสมัคร โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ยังมีคุณค่าในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการพัฒนาวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์และโปรบเรืองแสง