Nitromethan wird unter anderem zur Herstellung von Raketentreibstoffen, Explosivstoffen (PLX, ANNM), und als Zusatz für Ottokraftstoffe verwendet.
Erstmalig findet Nitromethan 1950 zur Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren Anwendung, als Rodger Ward, ein US-amerikanischer Rennfahrer, eine Reihe überraschender Rennsiege erringt.
Heutzutage wird im Dragster-Rennsport ein Gemisch aus Methanol mit bis zu 99 % Nitromethan als Treibstoff verwendet.
Mit reinem Nitromethan ist etwa die dreifache Leistung eines mit Benzin betriebenen Motors möglich, allerdings mit entsprechend höherer thermischer und mechanischer Belastung.
