以钼为基体加入其他元素（如钛、锆、铪、钨及稀土元素等）构成有色合金，这些合金元素不仅对钼合金起到固溶强化和保持低温塑性的作用，而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相，提高合金的强度和再结晶温度。钼基合金因为具有良好的强度、机械稳定性、高延展性而被用于高发热元件、挤压磨具、玻璃熔化炉电极、喷射涂层、金属加工工具、航天器的零部件等。
钼的生物学作用主要是依靠作为动物体内某些含钼酶类的组成成分，间接影响酶的生物学活性来实现的。除此之外，钼元素在反刍动物营养代谢中发挥着特殊的作用，一方面，钼作为反刍动物瘤胃微生物硝酸盐氧化酶的组成成分，直接参与瘤胃中饲料硝酸盐的转化，另一方面，钼作为硫酸盐氧化酶的辅助因子对瘤胃微生物有刺激作用，这有助于反刍动物对粗纤维类物质的消化，进而促进反刍动物的生长。所以，当牧草和饲料中钼元素含量不足时，就需要按照严格的营养需要和工艺技术要求，将钼元素添加剂加入饲料中，达到满足动物需要的目的，常见的例子就是在奶牛饲料中添加10mg/d的钼。
由于钼易于氧化，脆性大，钼冶炼和加工水平有限，钼一直不能进行机械加工，因而无法大规模应用到工业生产中，所用的也仅仅是一些钼化合物。1891年，法国的斯奈德Schneider公司率先将钼作为合金元素生产了含钼装甲板，发现其性能优越，而且钼的密度仅是钨的一半，钼逐渐取代钨成为钢的合金元素，从而拉开了钼工业应用的序幕。
对钼作为合金元素在钢铁和其他领域应用的研究也进入了一个新阶段。20世纪30年代末，钼已经成为了广泛使用的工业原料。二战期间，美国的克莱麦克斯钼业公司研究出真空电弧熔炼法，用这种方法得到了重450-1000千克的钼锭，为钼作结构材料开辟了道路。1945年，二战的结束再次引发了人们对钼在民用工业领域应用的研究，战后重建也给许多含钼工具钢的应用开辟了广阔的市场。