Sí. Facebook admite aplicaciones de escritorio, pero deben pasar por un mecanismo de autenticación especial. Esencialmente, el usuario deberá ser dirigido a Facebook a través de una ventana del navegador web como parte del proceso de autenticación.
Aquí está la documentación sobre el proceso de autenticación: http://wiki.developers.facebook.com/index.php/Login_Desktop_App
Aquí hay una biblioteca de Java relativamente pulida: http://code.google.com/p/facebook-java-api/
Si la biblioteca de Java anterior no cumple con sus necesidades, puede construir una implementación por su cuenta. Básicamente, deberá interactuar con el servidor REST de Facebook, tal como se describe en la parte superior de la página aquí: http://wiki.developers.facebook.com/index.php/API
Editar: Después de investigar un poco más, tengo algunos recursos más que ofrecer: Aquí hay una lista de algunas aplicaciones escritas usando Java para Facebook:
http://wiki.developers.facebook.com/index.php/Facebook_apps_written_in_Java
Y hay incluso una aplicación de escritorio limpia que es de código abierto aquí:
http://code.google.com/p/fb-photo-uploader/
¡Buena suerte!