Peptider relaterade till Melanotan-II inkluderar främst andra analoger av melanocytstimulerande-hormon. Till exempel delar Melanotan-I en liknande aminosyrasekvens med Melanotan-II men skiljer sig strukturellt; den uppvisar relativt lägre aktivitet och sämre stabilitet in vivo. Jämförande studier av strukturen och aktiviteten av Melanotan-I och Melanotan-II hjälper till att belysa nyckelfaktorerna som påverkar aktiviteten och stabiliteten hos denna klass av peptider, vilket ger en teoretisk grund för ytterligare optimering och utveckling av nya melanocytstimulerande-hormonanaloger.

Dessutom finns det peptidanaloger som härrör från modifieringar av Melanotan-II-strukturen; forskare syftar till att förbättra aktiviteten, förbättra stabiliteten eller öka målspecifikiteten genom att ändra aminosyrasekvenser, modifiera funktionella grupper eller konjugera andra funktionella molekyler. Exempel inkluderar inkorporering av cell-penetrerande peptidsekvenser i Melanotan-II för att underlätta mer effektiv cellulär inträde och verkan, eller kemisk modifiering av specifika aminosyror för att förlänga peptidens in vivo halveringstid-. Forskning om dessa relaterade peptider är viktig för att utöka tillämpningsområdet för Melanotan-II och utveckla mer effektiva terapeutiska medel.