L’aplicació principal d’aquest producte és el seu ús directe com a precursor de CVD ultrapure.
La producció de microprocessadors i xips de memòria requereix precursors especials de CVD elaborats amb pentaclorur de niobi "puresa més alta".
Les làmpades d’halògens d’estalvi d’energia presenten una capa reflectida de calor feta de pentaclorur de niobium.
En la producció de condensadors ceràmics multicapa (MLCCs), el pentaclorur de Niobium proporciona suport per a l’optimització del disseny de pols.
El procés Sol-Gel utilitzat per a aquest propòsit també s’aplica en la producció de recobriments òptics resistents químicament.
El pentaclorur de Niobium s’utilitza en aplicacions catalítiques.