مولیبدن عمدتاً در صنعت فولاد استفاده می شود، که بیشتر آن بلوک فشار اکسید مولیبدن صنعتی است که مستقیماً در فولاد یا چدن استفاده می شود، بخش کوچکی از مذاب به فویل مولیبدن آهن مولیبدن که بعداً در فولادسازی استفاده شد.
میزان مولیبدن در فولاد کم آلیاژ بیش از 1 درصد نیست، اما مصرف این منطقه حدود 50 درصد از کل مولیبدن مصرفی را تشکیل می دهد. افزودن مولیبدن در فولاد ضد زنگ مقاومت به خوردگی فولاد را بهبود می بخشد. برای بهبود استحکام آهن و مقاومت در برابر سایش، مولیبدن به چدن اضافه می شود. سوپرآلیاژ 18 درصد مولیبدن بر پایه نیکل دارای نقطه ذوب بالا، چگالی کم و ضریب انبساط حرارتی پایین است که برای ساخت قطعات مختلف با دمای بالا در هوافضا و هوافضا استفاده می شود. فلز مولیبدن به طور گسترده ای در دستگاه های الکترونیکی مانند لوله ها، ترانزیستورها و یکسو کننده ها استفاده می شود. اکسید مولیبدن و مولیبدات کاتالیزورهای عالی در صنایع شیمیایی و نفت هستند. دی سولفید مولیبدن یک روان کننده مهم است که در صنایع هوافضا و مکانیک استفاده می شود. مولیبدن یکی از عناصر کمیاب ضروری گیاهان است که در کشاورزی به عنوان کود عناصر کمیاب استفاده می شود.
سیم مولیبدن خالص برای کوره الکتریکی با دمای بالا و پردازش جرقه الکتریکی و پردازش سیم برش؛ قرص مولیبدن برای ساخت تجهیزات رادیویی و اشعه ایکس؛ مقاوم در برابر مولیبدن در برابر فرسایش بوته مولیبدن در دمای بالا، عمدتاً در ساخت بریچ توپخانه، دریچه موشک، براکت سیم تنگستن لامپ الکتریکی استفاده می شود. افزودن مولیبدن در فولاد آلیاژی می تواند حد الاستیسیته، مقاومت در برابر خوردگی و مغناطیس دائمی را بهبود بخشد. مولیبدن یکی از هفت عنصر ریز مغذی مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه است. حیوانات و ماهی ها نیز مانند گیاهان به مولیبدن نیاز دارند.
