С серой молибден образует не только всем известный графитоподобный дисульфид MoS2, но и еще три соединения, получаемые лишь искусственно. Полуторный сульфид Мо2S3 образуется при быстром нагревании дисульфида до 1700...1800°C. Как и дисульфид, он серого цвета, но с игольчатыми кристаллами. Совсем иначе выглядят пента-(Мо2S5) и трисульфид (MoS3). Это аморфные вещества темно-коричневого цвета. Кроме MoS2, практически применяют лишь MoS3, да и то редко. Он используется в аналитической химии и в производстве молибдена - для извлечения последнего из бедных растворов и отделения его от вольфрама.