帯の表面を普通の帯の2倍利用できるため、カセットテープ（エンドレステープ）、プリンターのインクリボンなどに使用された。また、研磨や高温の物体の運搬に用いるコンベアのベルトをメビウスの帯状にしておくと接触面が2倍になるので消耗しにくくなり長持ちするという利点があり、1950年前後に米国で特許が取得されている。
1964年には絶縁体をメビウスの帯状にして金属箔で覆ったメビウス抵抗器（英語）が発明され、1986年にはさらにそれを利用したメビウスコンデンサも特許がとられている。
有機化合物では、1985年コロラド大学のデーヴィッド・ワルバらが、メビウスの帯の構造を持つ分子の合成に成功した。
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ねじれた環状のπ共役系は通常の芳香族とは逆に 4nπ系が安定となる。これはメビウス芳香族性と呼ばれ、計算化学による予想を経て21世紀初頭に実際に化合物が合成された。
無機化合物では、細長い帯のような結晶なら作れるが、メビウスの帯のようなねじれた結晶をつくるのは無理だと考えられてきた。2002年、北海道大学工学部の丹田聡らが三セレン化ニオブの結晶を変形させ、メビウスの帯状の結晶を作ることに成功した。
メビウスの帯はマウリッツ・エッシャー・安野光雅・タイガー立石などが自身の作品中でモチーフとして利用しており、帯をかたどった彫刻作品も数多く制作されている。
また、循環や再生を想起させることから下図のようにリサイクルのシンボルマークとして採用されているほか、ブラジル・オランダ・ベルギーなどの国で切手に描かれるなど、メビウスの帯をあしらったデザインは多い。