La principal aplicació d'aquest producte és el seu ús directe com a precursor ultrapur de CVD.
La producció de microprocessadors i xips de memòria requereix precursors especials de CVD fets de pentaclorur de niobi "Màxima puresa".
Les làmpades halògenes d'estalvi d'energia presenten una capa reflectora de calor feta de pentaclorur de niobi.
En la producció de condensadors ceràmics multicapa (MLCC), el pentaclorur de niobi 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 niobi s'utilitza en aplicacions catalítiques.
