Głównym zastosowaniem tego produktu jest jego bezpośrednie zastosowanie jako ultraczystego prekursora CVD.
Produkcja mikroprocesorów i układów pamięci wymaga specjalnych prekursorów CVD wykonanych z pięciochlorku niobu „Najwyższej czystości”.
Energooszczędne lampy halogenowe posiadają warstwę odbijającą ciepło wykonaną z pięciochlorku niobu.
Podczas produkcji wielowarstwowych kondensatorów ceramicznych (MLCC) pięciochlorek niobu zapewnia wsparcie w optymalizacji projektowania proszku.
Stosowany w tym celu proces zol-żel znajduje zastosowanie także przy produkcji chemoodpornych powłok optycznych.
Pentachlorek niobu jest stosowany w zastosowaniach katalitycznych.