Am häufigsten finden USB-Sticks als Speichermedien Anwendung (USB Mass Storage Device). Sie sind dann Laufwerk und Speichermedium in einem. Eine gängigere, genauere Bezeichnung ist USB-Speicher-Sticks. Oft bezeichnet man diese Geräte aber auch als USB Memory Sticks, was allerdings verwirrend ist, da unter der Bezeichnung Memory Stick ein patentiertes Speichermedium gemeint ist. Auf einem USB-Speicher-Stick gespeicherte Daten bleiben nach Herstellerangaben bis zu 10 Jahre lang lesbar. Die Daten werden elektonisch auf einem Flash-Speicher gespeichert.

USB-Speicher-Sticks gibt es für den USB 1.1 Bus und für den wesentlich schnelleren USB 2.0 Bus. USB 2.0-fähige Sticks können an einer USB 2.0-Schnittstelle Daten mit einer Übertragungsrate von bis zu 480 MBit/s speichern und auslesen. USB 2.0-Speicher-Sticks sind abwärtskompatibel zu USB 1.1-Schnittstellen, dementsprechend wird dann die Übertragungsrate auf 12 Mbit/s (USB 1.1) heruntergesetzt.

Als USB-Sticks werden zur Zeit neben Massenspeichern unter anderem auch folgende Geräte realisiert:

• Lesegeräte für Speicherkarten
• Netzwerkkarten für Wireless LAN oder Bluetooth
• Empfänger für Digitalfernsehen (DVB-T-Stick)
• Zugangsschlüssel für den PC oder bestimmte Anwendungsprogramme
• Hardwarebasierende Kopierschutzsysteme (so genannte Dongles)
• U3-Speicher Sticks, die Programme unabhängig vom installierten Betriebssystem von USB-Stick starten können