Neptuni(IV) oxit cũng được sử dụng thực nghiệm để nghiên cứu về hóa học và vật lý hạt nhân, và người ta cho rằng hợp chất này có thể được sử dụng để chế tạo vũ khí hạt nhân hữu hiệu. Trong các lò phản ứng hạt nhân, neptuni(IV) oxit cũng có thể được sử dụng làm kim loại mục tiêu để bắn vào nguyên tử plutoni.[5]

Hơn nữa, bằng sáng chế cho một tên lửa do neptuni(IV) oxit được giữ bởi Shirakawa Toshihisa © 2007,[6] nhưng có rất ít thông tin có sẵn trong nghiên cứu và sản xuất liên quan đến một sản phẩm như vậy.