Практическое применение направляющих векторов в трёхмерном пространстве заключается в решении различных задач, например:

• Сопоставление двух прямых. 1 Одна прямая будет параллельна второй в том случае, когда их направляющие вектора параллельны. 5 Аналогично, перпендикулярность прямых доказывают через перпендикулярность их векторов. 5
• Расчёт расстояния между прямыми, а также между точкой и прямой. 5 Целесообразно использовать формулу с направляющим вектором, когда требуется вычислить расстояние между параллельными или скрещивающимися прямыми. 5
• Описание поведения прямой относительно плоскости. 5

Кроме того, направляющий вектор помогает вычислить угол между пересекающимися или скрещивающимися прямыми. 1