Nb、Ta的五氯化物中，也发现了相似的结构。在气相中或溶液中的一部分，二聚体部分解离，得到单体五氯化物。其单体具有顺磁性，每个钼中心具有一个未配对电子，形式氧化态为+5，在金属中心留下一个价电子。
制备与性质.MoCl可以通过金属钼和氯气反应得到，或由三氧化钼的氯化得到。而MoCl不稳定。MoCl是一种强氧化剂，可以被乙腈还原，得到橙色配合物MoCl(MeCN)，它可以和THF反应，得到MoCl(THF)——其它含钼配合物的前体。MoCl可以被HBr还原，生成四溴化钼。在溴乙烷中