Na początku lat 1960- tych na skutek analizy konfliktów, w których brały udział Stany Zjednoczone po II wojnie światowej, zmieniła się amerykańska doktryna wojenna. Doktrynę Zmasowanego Odwetu zastąpiono doktryną Elastycznego Reago­wania, która dawała szersze pole manewru administracji waszyngtońskiej w przypadku wojen lokalnych lub konfliktów o niskiej intensywności. W 1963 r. została przyjęta przez USA, a w czte­ry lata później uznana jako obowiązująca dla ca­łego Paktu Północnoatlantyckiego.

Przyjęcie nowej doktryny wojennej przez Stany Zjednoczone wymusiło zmiany w sztuce wojennej wszystkich rodzajów sił zbrojnych, w tym także oczywiście US Air Force. W poło­wie lat 1960- tych opracowano nową strategię użycia lotnictwa. Lotnictwo tak­tyczne, które stało się teraz głównym elemen­tem bojowym sił powietrznych, miało być przy­stosowane do prowadzenia działań na różną skalę, zarówno w wojnie ograniczonej, jak i pełnoskalowym konflikcie, i to zarówno z uży­ciem broni jądrowej, jak i bez, w sytuacji sto­sowania wyłącznie uzbrojenia konwencjonal­nego. Warunkiem powodzenia działań konwencjonalnych na poszczególnych teatrach woj­ny było wywalczenie przewagi powietrznej, która gwarantowała swobodę działań własnego lotnictwa taktycznego. Efek­tywne wykorzystanie lotnictwa taktycznego umożliwiało skuteczne obezwładnienie przeciwnika, przez co stwa­rzano warunki własnym siłom lądowym do prze­jęcia inicjatywy i rozbicia nawet znacznie silniejszego liczebnie nieprzyjaciela.

Uznano, że najlepszym sposo­bem na wywalczenie powietrznej przewagi jest niszczenie samolotów przeciwnika w powie­trzu, przy ofensywnym modelu działania własnego lotnictwa. Zamiast czekać na uderzenia przeciwnika, używając myśliwców do osłony wojsk lub do eskortowa­nia samolotów uderzeniowych, należy same­mu wyszukiwać grupy samolotów przeciwni­ka, nad jego własnym terytorium i niszczyć je. Ofensywne patrole powie­trzne nad nieprzyjacielskim terytorium miały być połączone z przeciwdziałaniem operacji przeciwnika nad własnym terytorium oraz ude­rzeniami na lotniska w sprzyjających okoliczno­ściach, z równoczesnym zwalczaniem naziem­nych elementów nieprzyjacielskiego systemu obrony powietrznej.

US Air Force posiadało już wówczas samoloty taktyczne, przeznaczone do ataków na elementy naziemnej infra­struktury, prowadzonych w ramach walki o pano­wanie w powietrzu. Natomiast do zadań ofensyw­nego patrolowania nad nieprzyjacielskim tery­torium potrzebny był specjalny samolot, przezna­czony wyłącznie do walki w powietrzu. Nazwano go Air Su­periority Fighter - Myśliwiec Przewagi Powie­trznej. Miał to być samolot zdolny do samodzielnego działania w oderwaniu od wła­snego systemu obronnego, a więc wyposażony w dobry radiolokator, zdolny pierwszy wykryć przeciw­nika. Musiał też dysponować odpowiednim za­sięgiem i długotrwałością lotu, systemem wal­ki radioelektronicznej, ostrzegający pilota przed zagrożeniem, a także wytwarzający zakłócenia pasywne i aktywne. Sam myśliwiec natomiast miał gwarantować przewagę nad samolotami nieprzyjacielskimi, dzięki rakietom powietrze- powietrze dużego zasięgu, a także dzięki do­brym własnościom manewrowym w sytuacji, gdyby doszło do bezpośredniej walki na małej odległości. Drugim, ważnym powodem podjęcia prac nad samolotem było pojawienie się latem 1966 r. na pokazach lot­niczych w Tuszyno dwóch nowych, wcześniej nie znanych samolotów ZSRR. Były to samoloty myśliwskie Mikojan MiG-23 i Mikojan MiG-25.

W dniu 6.10.1965 r. dowództwo USAF wydało wstęp­ny specyfikację Qualitative Operations Requirements (QOR) 65-14-F na samolot zdolny do pokonania prze­ciwnika z maksymalnego zasięgu, niezależnie od kontak­tu wzrokowego (przy użyciu rakiet kierowa­nych). Miał on osiągać prędkość Ma=2,5, dys­ponować dobrym wznoszeniem i charakte­ryzować się wysokim współczynnikiem stosunku ciągu do ciężaru. Miał też być wyposażony w radar i kiero­wane nim pociski powietrze-powietrze, a także w rakiety bliskiego zasięgu kierowane na pod­czerwień. Miał to być jednak samolot uniwersalny, zdolny również do zwalczania celów naziemnych.

W grudniu 1965 r. rozesłano do 13 producentów wstępne warunki jakie miał spełniać program, oznaczony wówczas jako F-X (Fighter Experimental). Projekty koncepcyj­ne otrzymano od ośmiu z nich i po analizie Boeing, Lockheed i North American otrzy­mały fundusze na zrealizowanie projektów wstępnych. Prace na własny koszt prowa­dziła również firma Grumman. W efekcie powstało kilka propozycji, ale większość z nich miała wiele cech wspólnych: masę startową sa­molotu równą ok. 27 000 kg, obciążenie ciągu 0,75 : 1, obciążenie powierzchni nośnej 500 kg/m², prędkość maksymalną Ma=2,7 oraz uzbrojenie składające się z czterech poci­sków rakietowych powietrze- powietrze i działka Vulcan. Siły powietrzne nie zdecydowały się na realiza­cję któregokolwiek z przedstawionych projek­tów, ponieważ nie odpowiadały one ich oczekiwaniom.

Tymczasem studia nad Myśliwcem Przewagi Powie­trznej były kontynuowane. Podstawy teoretyczne dla zaprojekto­wania nowego myśliwca stworzono w opar­ciu o pracę mjr. Johna R. Boyda. Ten były pilot myśliwski odbył studia inżynierskie i zainteresował się zasadą zachowania ener­gii z punktu widzenia walki powietrznej. Mi­mo, że pełnił funkcję oficera technicznego nie przerywał swoich prac teoretycznych. Wspólnie z matematykiem Thomasem Chri­stie potwierdził obliczeniowo wstępne zało­żenia. Teoria Johna Boyda pozwoliła na opracowanie programów, dzięki którym można było szybko przeanalizować wpływ zmian wa­runków technicznych na sam samolot. W efekcie zmniejszono masę startową do 18 000 kg, ograniczono prędkość maksymalną do Ma=2,3- 2,5 oraz zwiększono stosunek ciągu do masy do 0,95 : 1. Zmniejszono również współczynnik obciążenia powierzchni nośnej.

Podstawowym zadaniem nowego sa­molotu miało być uzyskanie i utrzymywanie przewagi w powietrzu. Pilot samolotu miał odnaleźć, zidentyfikować i zniszczyć prze­ciwnika i to zarówno w czasie walki ma­newrowej jak i wtedy, gdy był on poza za­sięgiem wzroku. Miało być również możliwe operowanie w każdych warunkach atmosfe­rycznych oraz realizowanie zadań szturmo­wych. Nowy samolot miał być jednomiejscowy z dobrą widocznością z kabiny.

1.12.1967 r. do dalszych prac koncep­cyjnych przystąpiły firmy General Dynamics i McDonnell Douglas, później włączyły się też Fair­child Republic, Grumman, Lockheed i North American. Doniesienia o znacznym zaawansowa­niu projektów nowych myśliwców w ZSRR gwałtownie przyspieszyło tempo prac nad F-X. Sformułowano nowe wymagania i 30.09.1968 roku rozesłano je do ośmiu firm lotniczych: McDonnell Douglas, North American, Grumman, General Dynamics, Lockheed, Northrop, Fair­child Republic i Boe­ing. Tylko cztery spośród wymienionych firm odpowiedziały na powyższe wymagania: McDonnell Douglas, North American, General Dynamics i Fairchild Republic. Na samym początku wyeli­minowano General Dynamics i kontrakty na przygotowanie szczegółowych projektów otrzy­mały już tylko trzy firmy.

23.12.1969 r. zwycięzcą konkursu ogłoszo­no firmę McDonnell Douglas, która opracowa­ła projekt samolotu o fabrycznym oznaczeniu model McDonnell Douglas 199-B. Szefem zespołu projekto­wego był George Graff, a jego asystentem, który wniósł znaczny wkład w projektowanie samo lotu był inżynier- konstruktor Robert "Bob" Little. Wstępny kontrakt zakładał budowę 20 samolotów serii próbnej: 12 (w tym 2 dwumiejscowe) przeznaczo­nych do prób podsta­wowych i  8 do prób zaawansowa­nych i eksploatacyjnych. Samolot otrzymał oznacze­nie McDonnell Douglas F-15 i nazwę "Eagle". Pierwsze 20 samolotów otrzymało oznacze­nia F-15A (samoloty jednomiejscowe) i TF-15A (samoloty dwumiejscowe, szkolno- bojowe). W niektórych źródłach spotyka się oznaczenie YF-15A w stosunku do 10 maszyn jednomiejscowych pierwszej dwunastki. W istocie jed­nak oznaczenia YF-15 i YTF-15A (YF- 15B) nie zostały użyte. W październiku 1978 r. stosowane początkowo oznaczenie samolotu dwumiejscowego, TF-15A zmieniono na F-15B. Założenia Pentagonu mówiły o zakupie 749 samolo­tów, wliczając w to samoloty se­rii informacyjnej, 108 maszyn miano zbudo­wać jako dwumiejscowe samoloty szkolno- bojowe.

Konstrukcja płatowca F-15 była klasyczna, bez wykorzystywania futurystycz­nych technologii czy najnowszych osiągnięć w dziedzinie aerodynamiki. Samolot został zbudo­wany w układzie górnopłata ze skrzynkowym kadłubem, trapezowym skrzydłem i zdwojo­nym usterzeniem. W konstrukcji zastosowano na szeroką skalę stopy tytanu oraz kompo­zyty. Inżynierom udało się zna­cznie uprościć konstrukcję samolotu i sze­reg jego instalacji. Dzięki temu skrócono czas obsługi naziemnej oraz uproszczono pracę pilota i mechaników. Płat został zoptymalizowany do manewro­wania z prędkością okołodźwiękową, najbar­dziej typową dla walki powietrznej. Jedną z cech charakterystycznych samolotu jest podwójne usterzenie, które popra­wiono stateczność kierunkową przy lotach naddźwiękowych i własności manewrowe na dużych kątach natarcia.

Nowoczesnym rozwiązaniem zastosowa­nym na F-15 było umieszczenie przeziernego wskaźnika HUD, na którym wyświetlano dane celownicze i parametry lotno- pilotażowe. Obok wskaźnika HUD umieszczono niewielki ekran zobrazowania sytuacji taktycznej. Samolot został wyposażony w bardzo zaawansowa­ny technicznie system wspomagania sterowania Control Augmentation System (CAS) oraz system wspomagania stateczności Stability Augmentation Sy­stem (SAS). F-15 był jednym z pierwszych samolotów, którego kabina powstała zgodnie z koncepcją HOTAS- Hands On Throttle And Stick (ręce na drążku sterowym i dźwigni stero­wania silnikami).

W okresie opracowywania F-15 plano­wano zastosowanie bogatego uzbrojenia. Liczono na nowy kierowany pocisk rakieto­wy klasy powietrze- powietrze AIM-82. Ale ten projekt szybko upadł. W związku z tym ograniczono się do kpr Raytheon AIM-7 "Sparrow" i Raytheon AIM-9 "Sidewinder". Również nowe miało być  działko Philco-Ford GAU-7 kal. 25 mm, w której zastosowano amunicję bezłuskową. Działko GAU-7 okazało się zawodne, w rezultacie powrócono do działka General Electric M61A1 Vulcan.

W celu zapewnienia odpowiednich charakterystyk lotnych do napędu samolotu wybrano silnik dwuprzepływowy o niskim stopniu dwuprzepływowości. Do konkursu na napęd dla nowego myśliwca wystartowały dwie firmy: General Electric z F-101 i Pratt & Whitney z nową konstrukcją F-100. W lipcu 1971 r. podjęto decyzję o wyborze silnika F-100. Rozwój silnika nie przebiegał bez problemów. Wystąpiły kłopoty z łopatkami sprężarki i turbiny. Podczas prób pierwszych F-15A w locie wystąpiły problemy z dopalaczem silnika. Problem ten prześladował F-15, aż do końca lat 1970- tych, kiedy nowy program sterowania dyszą zaradził tej wadzie.

Pierwszy samolot przedseryjny F-15 wytoczono z hali  26.06.1972 r. Po przetransportowaniu go do bazy lotniczej Edwards w Kalifornii został oblatany 27.07.1972 r. Pierwsze loty przebiegły pomyślnie, piloci i konstruktorzy byli przekonani, że nowy samolot spełni pokładane w nim nadzieje. Wystąpiły jednak pewne trudności w określonych warunkach lotu. Aby temu zaradzić, w kolejnych samolotach wprowadzono drobne poprawki: zmieniono obrys końcówek skrzydła z prostokątnego na owalny, dodano uskok krawędzi natarcia na sterolotkach i powiększono hamulec aerodynamiczny.

Próby w locie pierwszego egzemplarza uzupełniono badaniami mode­li samolotu. Modele te zostały zbudowane z duraluminium w skali 3/8, nie miały napę­du i były wyposażone w system zdalnego sterowania radiowego. W czasie prób zrzucano je z samolotu NB-52 na wysokości 13 700 m, z prędkością 325 km/h. Pierwszy lot takiego modelu prowadzony przez ośrodek NASA w Edwards przeprowa­dzono 12.10.1973 r.

Drugi egzemplarz samolotu F-15 został oblatany 26.09.1972 r., trzeci- 4.11.1972 r., pierwszy TF-15A- 7.07.1973 r., ostatni (dwunasty) samolot z partii maszyn przedseryjnych oblata­no 16.01.1974 r. Wszystkie samoloty przedseryjne (z wyjąt­kiem 4 przekazanych Izraelowi), czternaście F-15A i dwa TF-15A służyły w 6512 Test Squadron ze składu 6510 Test Wing z bazy Edwards, oraz w 3247 TS ze składu 3246 TW z Eglin na Florydzie. Do marca 1974 r. wykonano na wszystkich dwudziestu maszynach 1500 lotów. Wszystkie zakończyły się sukcesem. Testowano między innymi tankowanie w locie, loty zespołowe i walki manewrowe z samolotem McDonnell Douglas F-4 "Phantom II".

Przedostatni samolot przedseryjny został użyty do bicia rekordów prędkości wznoszenia (projekt Streak Eagle). Loty na 3000 m (R. Smith- 27,57 s, poprze­dni rekord F-4B- 34,52 s), 6000 m (W. R. Macfarlane- 39,33 s, poprzedni rekord F-4 - 48,79 s), 9000 m (W. R. Macfarlane- 48,86 s, poprzedni rekord F-4B- 61,68 s), 12 000 m (W. K. Macfarlane- 59,38 s, poprzedni rekord F-4B- 77,14 s) i 15 000 m (D. W. Peterson- 77,02 s, poprzedni rekord F-4B- 114,50 s) wy­konano 16.01.1975 r., na 20 000 m (R. Smith- 122,94 s, poprzedni rekord MiG-25- 169,80 s)- 19.01.1975 r., na 25 000 m (D. W. Pe­terson- 161,02 s, poprzedni rekord MiG-25 - 192,60 s)- 26.01.1975 r., a na 30 000 m (R. Smith- 207,80 s, poprzedni rekord MiG-25- 243,86 s)-  1.02.1975 r.

Produkcję seryjną samolotów F-15 uruchomiono 1.03.1973 r. w zakładach McDonnell Douglas Aircraft Co. w St. Louis. Do końca 1973 r. dostarczo­no 8 egz. z drugiej partii przedproduk­cyjnej, a w 1974 r. podjęto już produkcję seryjną. Z budżetu na rok 1973 zakupiono 23 samoloty F-15A i 7 dwumiejscowych F-15B (wówczas jeszcze TF-15A). Łącznie wyprodukowano 18 samolotów przedseryjnych F-15A w blokach 1 do 6 (4 egz. do­starczono do Izraela), 366 F-15A w blokach 7 do 20 (347 dla USAF i 19 dla Izraela), 2 samo­loty przedseryjne F-15B w blokach 3 i 4 oraz 61 samolotów seryjnych F-15B w blokach 7 do 20 (59 dla USAF i 2 dla Izraela). Razem powstało więc 445 egz. F-15 pierwszej odmiany produkcyj­nej.

Po pomyślnym wprowadzeniu F-15A/B do eksploatacji firma McDonnell Douglas rozpoczęła prace nad wyeliminowaniem wad samolotu. . Tak powstały wersje F-15C i F-15D "Eagle". W samolocie wprowadzone szereg istotnych modyfikacji:
- firma Goodyear wykonała nowe, większe wewnętrzne zbiorniki, które mieściły dodatkowo 846 kg paliwa, co wydłużyło zasięg o blisko 15%,
- samoloty przystosowano seryjnie do montowania konforemnych (CFT), to jest dostosowanych do kształtu kadłuba, dodatkowych zbiorników paliwa. Ta modyfikacja wydłużyła zasięg aż o 77%,
- wzmocniono podwozie,
- wzmocniono strukturę płatowca, który mógł teraz wytrzymać przeciążenia do 9 g (poprzednio 7,3 g),
- w kabinie wprowadzono sygnalizację akustyczną uprzedzającą pilota o kątach natarcia, niesprawności podwozia, pożarze silnika itp.,
- wymieniono fotel katapultowy Douglas IC-7 na nowocześniejszy klasy 0-0 McDonnell Douglas ACES II. Nowy fotel pojawił się już w ostatnich seriach produkcyjnych F-15A/B,
- zmodernizowano stację radiolokacyjną AN/APG-63. Zastosowano w niej nowoczesny komputer pokładowy o trzykrotnie większej szybkości obliczeniowej. Większa pojemność pamięci komputera pozwoliła dodać nowe tryby pracy radaru. Pierwszy to Raid Assesment (analiza nalotu), czy zdolność wydzielenia pojedynczego samolotu z ciasnej formacji. Drugi tryb to Track While Scan (śledzenie podczas przeszukiwania)- wcześniej radar F-15 przestawał bowiem widzieć inne cele podczas ataku na jeden z nich. Samoloty F-15C/D wyprodukowane w 1980 r. miały jeszcze stare radary, ale do 1984 r. zmodyfikowano je do postaci docelowej,
- po raz kolejny przystąpiono do modernizacji silnika. Przede wszystkim chodziło o zniesienie ograniczeń eksploatacyjnych w pracy dopalacza. Problem był jednak trudny do rozwiązania. Początkowo wydłużono jedynie o 30% czas między przeglądami. Ostateczne rozwiązanie problemów z silnikami pojawiło się dopiero w połowie lat 1980- tych wraz z wprowadzeniem do produkcji wersji F-100-PW-220 ze sterowaniem elektronicznym,
-wprowadzono  unowocześniony zestaw urządzeń do walki elektronicznej oraz zabudowane w kadłubie wyrzutnie flar i dipoli,
- do uzbrojenia wprowadzono nowe wersje pocisków AIM-7M " Sparrow" i AIM-9M " Sidewinder".

Ponieważ przygotowanie pełnej moderniza­cji miało zająć trochę czasu, a produkcji F-15 nie chciano przerywać, zmiany postanowiono wpro­wadzać stopniowo, na produkowanych od 1979 r. samolotach jednomiejscowych F-15C i dwumiejscowych F-15D. Pierwszy F-15C, oblatany 26.02.1979 r. różnił się od F-15A je­dynie instalacją paliwową o zwiększonej pojemności, dostosowaniem do przenoszenia zbiorników CFT, wzmocnioną struk­turą płatowca i nieznacznie zmodernizowanym podwoziem. W wersji F-15D wprowadzono identyczne zmiany (insta­lacja paliwowa, wzmocnienie konstrukcji) jak na bojowym F-15C, ale która wzorem F-15B nie by­ła wyposażona we wbudowany nadajnik za­kłóceń aktywnych AN/ALQ-135, została obla­tana 19.06.1979 r. Próby samolotu przebiegały pomyślnie i w 1979 r. podjęto seryjną pro­dukcję F-15C (Block 21) i F-15D (także w ramach Block 21). W takiej postaci wyprodukowano 83 F-15C (serie 21, 22 i 23) oraz 14 F-15D (te same serie produkcyjne).

Na samoloty produkowane od 1980 r. tra­fił nowy procesor cyfrowy radiolokatora AN/APG-63. W tej postaci, czyli nie tylko z nową insta­lacją paliwową, ale także z ulepszonym radarem zbudowano łącznie 287 F-15C (221 przejęło USAF, 46 dostarczono Ara­bii Saudyjskiej, 8 Izraelowi i 2 Japonii) i 70 F-15D (34 przeję­ło USAF, 16 wyeksportowano do Arabii Saudyj­skiej, 8 do Izraela i 12 do Japonii). Całko­wita produkcja F-15C/D, prowadzona w latach 1979- 1985 wyniosła 370 egz. F-15C i 84 F-15D.

W 1982 r. podpisano kontrakt na wieloetapową modernizację samolotów F-15C/D. Program nazwano MSIP (Multi Stage Improvement Program- wieloetapowy program ulepszeń). Podpisano także kontrakt na ostateczną liczbę myśliwców: 774 jednomiejscowych F-15A / C i 120 dwumiejscowych F-15B / D. Kontrakt obejmował nie tylko produkcję unowocześnionych samolotów wersji C/D, ale również na doprowadzenie już wyprodukowanych maszyn F-15C/D do nowego standardu. Ze względów na intensywną i prawie dziesięcioletnią eksploatację myśliwców wersji F-15A/B nie modernizowano.

Unowocześniony F-15C/D otrzymał przede wszystkim w połowie lat 1980- tych dopracowany silnik F-100-PW-220, który uwolnił go od kłopotliwych w walce ograniczeń eksploatacyjnych. Następnie zainstalowano jeszcze nowocześniejszą stację APG-70. Dodatnie układu syntetycznej apertury pozwoliło zwiększyć rozdzielczość radaru i wykonywać mapę terenu. Poza tym nowa stacja mogła współpracować z nowej generacji kierowanymi pociskami rakietowymi powietrze- powietrze średniego zasięgu Raytheon AIM-120 AMRAAM. Tym samym F-15 zyskał możliwość zwalczania kilku celów jednocześnie. Od 1996 r., w związku z podjęciem produkcji wersji uderzeniowej F-15E i przeznaczeniem właśnie dla niej radiolokatora APG-70, na samolotach myśliwskich zaczęto montować radar APG-63(V)-1, przeznaczony do walki z celami powietrznymi, pozbawiony układu syntetycznej apertury. Ostatnim urządzeniem wprowadzanym na F-15C/D jest aparatura NCTR: przystawka do radaru pozwalająca identyfikować samoloty za pomocą rozpoznania charakterystyki pierwszego stopnia sprężarki lub ostatniego stopnia turbiny, w zależności od tego, czy samolot jest widziany przez radar od przodu czy od tyłu.

Innym elementem, usprawnionym w ra­mach MSIP II był kompleks walki radioelektro­nicznej samolotu. Wprowadzono m.in. nowe urządzenie ostrzegające o opromieniowaniu przez stacje radiolokacyjne przeciwnika AN/ALR- 56C oraz urządzenie analizy zagrożenia Magnavox AN/ALQ-128, które dysponowało też własnymi odbiornikami. Na samolocie zamonto­wano również wyrzutniki flar i dipoli Tracor AN/ALE- 45 oraz nowy nadajnik zakłóceń aktywnych AN/ALQ-135(V). Próby nowego kompleksu walki radioelek­tronicznej przeprowadzono na zmodernizowa­nym F-15A w 1984 r. W 1985 r. trafił na seryjnie produkowane samoloty MSIP II: F-15C i F-15D (w tym ostatnim przypadku bez nadajnika zakłóceń AN/AIQ-135(V), którego bloki w samolocie bojowym znajdują się w ka­binie za fotelem pilota).

Pierwszy F-15C zmodernizowany według i programu MSIP II (wyposażony w radar AN/APG-70, silniki F100-PW-220 i nowy kom­pleks WRE, ale jeszcze bez instalacji dla rakiet AIM-120 i bez terminalu JTIDS) został oblatany 20.06.1985 r. Samolot ten zapoczątkował 37 i 38 serię produkcyjną, przy czym 30 kolej­no wyprodukowanych F-15C i 5 F-15D nie miało ani radaru AN/APG-70, ani silników F-100-PW-220, wprowadzono jedynie nowy kompleks WRE. 48 ostatnich F-15C (41- 42 se­rie produkcyjne) i 2 F-15D (41 seria) były jedy­nymi F-15C/D do chwilowego zakończenia pro­dukcji te wersji w listopadzie 1989 r., na których fabrycznie zamontowano silniki F100-PW-220. Te same samoloty wyposażono w radiolokatory AN/APG-70. Brakujące elementy były jednak stopnio­wo montowane na samolotach przekazywanych z jednostek bojowych na przeglądy główne i pra­ce okresowe. Wspomniane prace moderniza­cyjne były wykonywane w Warner-Robbins Air Logistic Center w stanie Georgia (na samolo­tach bazujących w USA), w zakładach CASA w Getafe w Hiszpanii (na samolotach USAFE) i w centrum logistycznym w bazie Kim Hue w Ko­rei Południowej (na samolotach PACAF). Część samolotów wyposażono w terminale zautomatyzowanego systemu informacji taktycznej JTIDS (Joint Tactical Information Distribution System). W latach 1992- 1996 przeprowadzono też modernizację samolotów F-15A/B niemal doprowadzając je do standar­du wersji F-15C/D, poza tym, że nie zamonto­wano w nich radarów AN/APG-70 i nie modernizowano instalacji paliwowej. Na niektórych F-15A/B i na części F-15C/D zamontowano natomiast radar AN/APG-63(V)-1.

Produkcję wersji myśliwskich F-15C/D zakończono w listopadzie 1989 r. Linię produkcyj­ną myśliwców otwarto na krótko w latach 1991- 1992, kiedy to wykonano 9 F-15C (serie 49 i 50) oraz 3 F-15D (seria 49) dla Arabii Saudyjskiej oraz 5 F-15 D (seria 50) dla Izraela. Wszystkie 17 maszyn powstało na bazie wzmocnionego płatowca F-15E. 10.12.1999 r. podjęto decyzję o modernizacji stacji radiolokacyjnej amerykańskich F-15C/D. Nowy radiolokator APG-63(V)-2 posiada antenę ze skanowaniem fazowym i zmodernizowane urządzenie IFF (identyfikacja swój- obcy). Nowe radary montowane są na samolotach od grudnia 2000 r.

Na początku lat 1980- tych w Stanach Zjednoczonych sformułowano nową koncepcję walki, tzw. koncepcję Bitwy Powietrzno-Lądowej. Oznaczała ona między innymi podporządkowanie całości działań lądowych i powietrznych jednemu dowódcy, który realizował ogólny plan walki. Zakładała też nieco inną rolę lotnictwa, którego zadaniem miało być m.in. niszczenie wielu małogabarytowych celów. Firma McDonnell Douglas we współpracy z Hughes Aircraft podjęła na własne ryzyko opracowanie nowej wersji F-15. Nowy samolot miał przede wszystkim dokonywać precyzyjnych uderzeń w głębi terytorium wroga w każdych warunkach meteorologicznych w dzień i w nocy.

Analiza charakteru zadań, które miał wykonywać przyszły samolot, wykazała, że jednoosobowa załoga byłaby przeciążona pracą, dlatego zdecydowano się na samolot dwumiejscowy. Głównym problemem okazało się przygotowanie odpowiedniego zestawu awioniki, który pozwoliłby wykonywać trudne i skomplikowane zadania. Prototyp nowej wersji powstał poprzez przebudowanie jednego z dwumiejscowych egzemplarzy wersji F-15B. Tak narodził się F-15E "Strike Eagle". Demonstrator technologii został oblatany 8.07.1980 r. (wg [5]- w listopadzie 1982 r. - ?). Początkowo maszyna przechodziła testy fabryczne, a następnie, od końca 1982 r. do kwietnia 1983 r., intensywne badania w bazie Edwards.

Podobny samolot przygotowała też firma General Dynamics. Ponieważ tak­że powstał on z inicjatywy firmy, nie miał on ofi­cjalnego oznaczenia, w General Dynamics nazwano go F-16XL. Został on oblatany 15.07.1982 r.

Jeszcze w 1981 r. USAF ogłosiły rozpoczęcie programu Enhanced Tactical Fighter, czyli Taktycznego Samolotu Bojowego o Rozszerzo­nych Możliwościach. Niedługo potem prze­kształcono go w program Dual Role Fighter (DRF), samolot o podwójnym przeznaczeniu, zarów­no do atakowania celów naziemnych, jak i do prowadzenia walki o panowanie w powietrzu. Zakładano zbudowanie dwumiejscowego sa­molotu, powstałego na bazie istniejącego sa­molotu: F-15 lub F-16. O wyborze samolotu miały rozstrzygnąć próby porównawcze obu propozycji. Kolejne prototypy obu firm powsta­wały już na zamówienie sił powietrznych. Ge­neral Dynamics przebudował kolejną maszy­nę, tym razem na wersję dwumiejscową. Oba F-16XL (oznaczone F-16E i F-16F) zostały w październiku 1982 r. dostarczone do bazy Edwards, gdzie wzięły udział w próbach porównawczych z F-15B i z F-15C. Wkrótce dołączył do nich kolejny F-15D. Dwie ostatnie maszyny zostały przebudowane w ramach programu DRF.

Wspomniane F-15C i F-15D otrzymały bardziej zaawansowane systemy awioniczne. Zwiększono ilość zabieranego uzbrojenia podwieszonego. Obie kabiny otrzymały zupełnie nowe wyposażenie z wyświetlaczami wielofunkcyjnymi. Tylna kabina-  operatora systemów uzbrojenia- otrzymała cztery monitory przeznaczone do prezentacji danych z radaru, systemu uzbrojenia i systemów śledzenia nieprzyjaciela. Jednocześnie zachowano drążek sterowy, orczyk i podstawowe przyrządy pilotażowe. Nowymi elementami stały się joysticki sterowania funkcjami radaru. Przednia kabina otrzymała szerokokątny wyświetlacz HUD, trzy monitory prezentujące dane z radaru, mapę terenu i dane nawigacyjne. Samolot dostosowano do przenoszenia zasobnika  LANTIRN opracowanego przez fir­mę Martin Marietta. Cały zestaw skła­dał się z dwóch zasobników: nawigacyjnego AN/AAQ-13 i celowniczego AN/AAQ-14. Samolot otrzymał także dalmierz laserowy zintegrowany z laserowym wskaźnikiem celów. Zamontowano nową stację radiolokacyjną APG-70, która otrzymała zakres SAR (Synthetic Aperture Resolution), umożliwiający precyzyjny pomiar odległości do poszczególnych obiek­tów i uzyskanie w ten sposób wysokiej rozdzielczo­ści. Możliwe było teraz wykonywanie mapy te­renu i wykrywanie szeregu celów naziemnych, zarówno dużych, jak i stosunkowo niewielkich (pojazdy). Samolot wyposażono w zbiorniki FAST Pack, które miały zostać już stałym elementem wyposażenia tej wersji. Jednocześnie zwiększono liczbę punktów podwieszeń, montując na tych zbiornikach cztery belki. Oprogramowanie samolotu przystosowano do współpracy z nowymi rodzajami uzbrojenia, takimi jak bomby kierowane i niekierowane czy kierowane pociski rakietowe klasy powietrze- ziemia Raytheon AGM-65D "Maverick".

24.02.1984 r. Pentagon podjął decyzję o wyborze samolotu F-15E. Przystąpiono wówczas do podjęcia opracowania i budowy docelowego już F-15E "Strike Eagle". Samolot otrzymał wzmocniony płatowiec, przebudowany w prawie 60%. Za podstawę do opracowania nowej struk­tury płatowca wzięto samolot F-15D. Pozosta­wiono bez większych zmian jedynie część prze­dnią cześć kadłuba. Zmiany objęły część środkową i tylną kadłuba, którą przystosowano do montażu silników F-100 lub F-110 firmy General Electric. Wzmocniono podwozie, które otrzymało wypukłe klapy, aby zmieściło się w dotychczasowych wnękach.

Pierwszy F-15E został obla­tany 11.12.1986 r. Zmiany w strukturze siłowej płatowca spowodowały niewielki spadek pojemności zbiorników paliwa i zmniejszenie jednostki ognia działka pokładowego. Maszyna standardowo była wyposażana w zasobniki AAQ-13 i AAQ-14 systemu LANTRIN pod chwytami powietrza. Początkowo samolot otrzymał znany z poprzednich wersji silnik F-100-PW-220, ale w późniejszym czasie montowano docelową, mocniejszą wersję F-100-PW-229. W zmodernizowanym płatowcu istnieje również możliwość zabudowy silnika F-110-GE-129. Samolot otrzymał bardzo nowoczesne wyposażenie do walki elektronicznej. Jest to urządzenie ALQ-135B, będące zmodernizowanym systemem pochodzącym z F-15C/D. Maszyna przystosowana jest do przenoszenia i użycia praktycznie wszystkich rodzajów uzbrojenia stosowanego przez US Air Force.

Początkowo zamówiono 400 egz. (faktycznie za­mówiono 392), ale w związku z zakończeniem Zimnej Wojny liczbę ograniczono do 200. Produkcja na rzecz Stanów Zjednoczonych zakończyła się w 1991 r., lecz nie zamknięto linii produkcyjnej ze względu na realizację zamówień eksportowych. Amerykanie jednak co jakiś czas zamawiali po kilka maszyn w celu bądź odtworzenia strat bądź ze względu na utworzenie rezerwy na wypadek wojny. W sumie do maja 2004 r. liczba dostarczonych do US Air Force F-15E osiągnęła 236 egz.

Ponieważ F-15E nie był przezna­czony na eksport, firma McDonnell Douglas opracowała projekt tańszego (jedno i dwumiejscowego) samolotu wielozadaniowego F-15H, prze­znaczonego dla odbiorców zagranicznych. Samolot miał otrzymać uproszczoną we­rsję kompleksu nawigacyjno- celowniczego. Ra­diolokator AN/APG-70 miał być pozbawiony niektórych zakresów, zaś zasobniki LANTIRN miały być zastąpione uproszczoną wersją ze­stawu: celowniczym "Sharpshooter" (bez możli­wości współpracy z pociskami "Maverick" i in­nym uzbrojeniem kierowanym tele- i termowizyjnie) i nawigacyjny "Pathfinder" (brak radiolokatora do omijania przeszkód tereno­wych). Zastosowano upro­szczony kompleks samoobrony radioelek­tronicznej, ze starszą odmianą AN/ALQ-135. F- 15H miał też dysponować tradycyjną wersją zaczepów na uzbrojenie i nie miał możliwości podwieszania zbiorników CFT (Fast Pack). Propozycja firmy spotkała się z zainteresowaniem Arabii Sau­dyjskiej i Izraela. Na bazie F-15H zostały opracowane nowe wersje, dostosowane do wymagań tych państw: F-15S dla Arabii Sau­dyjskiej, F-15I "Ra'am" dla Izraela . Kolejnymi propozycjami eksportowymi były wersje F-15U dla Zjednoczonych Emiratów Arab­skich i F-15K "Slam Eagle" dla Korei Południowej. Koreańskie samoloty otrzymały nahełmowe celowniki dla pilotów oraz zostały zinte­growane z bronią precyzyjną powietrze- ziemia dale­kiego zasięgu (AGM-84K SLAM-ER, Lockheed Martin AGM-158 JASSM) i powietrze- woda (Boeing AGM-84 "Harpoon"). W 2011 r. podpisana została umowa na dostawę do Arabii Saudyjskiej samolotów w wersji F-15SA "Strike Eagle". Pierwszy F-15SA został oblatany w połowie marca 2013 r. Wersja ta stanowi najbardziej zaawansowaną odmianę rodziny F-15E. Wśród zmian, które należy wymie­nić, znalazły się: nowy system walki elektronicznej DEWS, termolokacyjny układ obserwacyjno- celowniczy, stacja radiolokacyjna AN/APG-63(v)3 z anteną z aktywnym skanowaniem elektronicznym, a także cyfrowy aktywny układ sterowania i dodatkowe pod­wieszenia podskrzydłowe na uzbrojenie.

W 2009r. firma Boeing zaprezentował demonstrator F-15SE "Silent Eagle", który charakteryzował się zmniejszoną sygnaturą radarową. Demonstrator została wykonana z użyciem materiałów absorbujących fale radarowe, pochylono również stateczniki pionowe, pod kątem 15º, dla zmniejszenia powierzchni odbicia radarowego. Najważniejszą zmianą jest jednak przeprojektowanie zbiorników konforemnych. Mogą one służyć do zabierania dodatkowego paliwa, jak również - zamiennie - jako komora uzbrojenia dla pocisków powietrze-powietrze rodziny AIM-9 i AIM-120 oraz systemów do atakowania celów powierzchniowych, w tym Direct Attack Munition (JDAM) czy Small Diameter Bomb (SDB).

Powstało również kilka wersji doświadczalnych oraz niezrealizowanych projektów wersji samolotu:

- F-15 przechwytujący- w latach 1971- 1972 rozważano modyfikację F-15 i możliwość przystosowania go do wykonywania tylko zadań przechwytywa­nia. W tym wypadku samolot miał współ­pracować z samolotem AWACS Boeing E-3A i zastąpić starzejące się samoloty Convair F-106 "Delta Dart". Projekt został jednak odrzucony,

- F-15A antysatelitarny- w końcu lat 1970- tych Amerykanie podjęli próbę stworzenia systemu obrony przed międzykontynentalnymi pociskami balistyczny­mi, znany pod nazwą Wojny Gwiezdne. W ramach tych prac, postanowio­no zbudować skuteczny system, umożliwiają­cy niszczenie satelitów przeciwnika. W 1979 r. firma Ling-Temco-Vought otrzymała kontrakt na budowę dwustopniowego pocisku przeciwsatelitarnego, przenoszonego przez F-15. Pocisk był kierowa­ny komendami z ziemi (przekazywano mu dro­gą radiową współrzędne punktu spotkania pro­gramujące bezwładnościowy układ nawigacyjny), korygowany drogą radiową, na podstawie radiolokacyjnej obserwacji satelity i pocisku. Samolot wynosił go na wysokość 24 400 m, skąd łatwiej uzyskiwał odpowiednią wysokość. Rakieta, nazwana ASM-135 ASAT (Anti SATelite missile) miała długość 5,43 m i masę 1225 kg. Jej pierwszy stopień zbudowano w oparciu o pocisk AGM-69A SRAM, drugi był napędzany silnikiem rakietowym Altair III. Pre­cyzyjny system kierowania umożliwiał bezpo­średnie trafienie, a głowica w postaci odpowie­dniej masy działała jedynie siłą uderzenia. Pierwsze próbne odpalenie niekierowane pocisku miało miejsce 21 stycznia 1984 r., a do prób użyto samolot F-15A-17-MC 76-0086. Po­cisk podwieszano w nim pod kadłubem, na spe­cjalnym zaczepie centralnym. 13.09.1985 r. dokonano pierwszego zestrzelenia sztucznego satelity Solwind P78-1. Jednak po 1986 r. nastąpiło w stosunkach amerykańsko- radzieckich kolejne odprężenie, które spowodowało zamknięcie programu pocisku ASAT,

- F-15N "Seagle"- w lipcu 1971 r. firma McDonnell Douglas zaproponował morską odmianę F-15A, nazwaną w firmie F-15N "Seagle", różniącą się od standardowego F-15 jedynie wzmocnioną kon­strukcją i zmienionym podwoziem z zaczepem do katapulty. US Navy nie wyraziła zainteresowania tym projektem. Kolejny projekt wersji pokładowej posiadał znacznie większe zmiany. Przewidziano w nim zdwojoną goleń przedniego podwozia, zastąpienie kom­pleksu walki radioelektronicznej urządzeniami US Navy, z urządzeniami zakłócającymi AN/ALQ-91 i AN/ALQ-100, system łączności cyfrowej (w tym transmisji danych) AN/ASW- 27B, radiowysokościomierz AN/APN-194. Pla­nowano też montaż systemu tankowania w po­wietrzu typowego dla marynarki,

- F-15N-PHX "Seagle"- w 1973 r., w związku z trudnościami, jakie napotkano z F-14, firmy McDonnell Douglas i Hughes ponownie zaproponowały pokładową wersję F-15. Planowano wyposażenie samolotu w ulepszoną sta­cję radiolokacyjną Hughes AN/APG-64, dostosowaną do jednoczesnego naprowadza­nia 4- 6 pocisków AIM-54. Samolot miał przenosić aż 8 rakiet AIM-54: cztery na dotychczaso­wych zaczepach dla AIM-7, dwie kolejne pod skrzydłami i dwie następne pod centralnym zaczepem kadłubowym, jedna za drugą. Ostatecznie jednak i ta propozycja nie zo­stała przyjęta, gdyż problemy z F-14 udało się w większości rozwiązać,

- NF-15B (F-15B S/MTD), NF-15B ACTIVE- w 1984 r. podjęto program badawczy, którego celem byłoby wy­kazanie możliwości skracania startu i lądownia sa­molotów taktycznych, poprzez ich jak najmniejszą przebudowy. Do prób przebudowano samolot F-15B, który otrzymał oznaczenie NF-15B (choć nazywano go też F-15B S/MTD). Samolot został odpowiednio zmodernizowa­ny: powiększono powierzchnię nośną przez dobudowanie dodatkowego przednie­go usterzenia, zastosowano prostokątne dysze sil­ników ze sterowanym wektorem ciągu i zastosowa­no aktywny układ sterowania. Płatowiec miał zostać przygoto­wany przez McDonnell Douglas, silniki przez Pratt Whitney a układ sterowania i jego oprogramowanie- przez General Electric. Po­czątkowo samolot nie miał jeszcze nowych dysz sil­ników, z którymi wystąpiły poważne problemy konstrukcyjne. Został on więc wyposażony w standardowe silniki F100-PW-220 z klasycznymi dyszami. W tej postaci samolot oblatano 7.09.1988 r. Próby układu sterowania i dodatkowych powierzchni nośnych trwały do stycznia 1989 r. Na początku 1989 r. zamontowano zmodernizowane, prostokątne dysze silników F100- PW-220. NF-15B po kolejnej modernizacji został oblatany 10.05.1989 r. Uzyskane wyniki były satysfakcjonu­jące: samolot startował z pełnym paliwem na odcinku 300 m, a lądował - na 400 m. Je­go manewrowość wzrosła też o blisko 60 %. 15.08.1991 r. próby zakończyły się pełnym sukcesem. Samolot został ponownie przebudowany do nowej wersji NF-15B ACTIVE (Advanced Control Tech­nology for Integrator Vehicle). Celem przebudowy było przebadanie rozwiązań aerodynamicznych i układu sterowania, przygotowywanych dla nowego myśliwca ATF, przyszłego Lockheed Martin F-22 "Raptor". Został oblata­ny w lutym 1996 r. Był to pierwszy na świecie samo­lot, na którym prowadzono wychylenia dysz silników na prędko­ści naddźwiękowej. W grudniu program prób zakończono i samolot poddano kolejnej mo­dernizacji. Jego ponowne oblatanie nastąpiło jesienią 1998 r.,

- F-15F- jednomiejscowy wariant F-15E. Był to samolot wielo­zadaniowy, następca F-15C, w którym przewi­dywano zastosowanie płatowca F-15E z silnikami F100-PW-229, radaru AN/APG-70, aktywnego układu sterowania i awioniki F-15E, ale bez części zakresów zwalczania ce­lów naziemnych. Jednak wobec progra­mu ATF (YF-22 / YF-23) i modernizacji starszych F-15C do standardu MSIP II, z planów tych zre­zygnowano. Propozycja F-15F stała się impul­sem do przygotowania jednomiejscowej odmia­ny eksportowej F-15H,

- F-15G "Wild Weasel 7" - wersja przeznaczona do zwalczania systemów przeciwlotniczych i przeciwrakietowych przeciwnika (SEAD- Suppression of Enemy Air Defenses). W 1985 r. oblatano zmodernizowa­ny samolot F-15B, w którym na centralnym zaczepie podkadłubowym podwie­szono zasobnik z aparaturą AN/APR-47, pocho­dzącą z samolotu McDonnell Douglas F-4G "Wild Weasel". Miał on się stać naturalnym następcą F-4G. Pomyślne wyniki prób skłoniły USAF do przyznania w 1986 r. kontraktu na opracowanie nowej wersji na bazie F-15. Jednak szybkie za­kończenie Zimnej Wojny skłoniło Amerykanów do rezygnacji z samolotu na rzecz F-16C/D Block 50/52,

- F-15XX- wersja opracowana na przełomie lat 1980/1990- tych i do­stosowana do wymagań na samolot ATF (Advanced Tactical Fighter, czyli Nowoczes­ny Myśliwiec Taktyczny) dla USAF. W wersji tej dokonano powiększenia powierzchni płata do 62,2 m², w którego konstrukcji przewidziano wykorzystanie na szeroką skalę kompozytów i sloty. Zmiany miały spowodować znaczny wzrost promienia działania samolotu (do 1650 km), ale obniżały jego prędkość max z Ma= 2,5 do Ma= 1,8. Jednak  USAF nie wyraziło zainteresowania tym projektem,

- RF-15 (F-15R)- w latach 1980- tych firma McDonnell Douglas zaproponowała rozpoznawczą wersję zbudowaną na bazie dwumiejscowego "Eagle". Wypo­sażenie rozpoznawcze miało być umieszczone w przebudowanej, przedniej części samolotu, w miejscu zdemontowanego radaru. Miało ono się składać z kilku aparatów fotograficznych, li­niowego skanera podczerwieni i radaru obser­wacji bocznej. Dowództwo USAF nie wykazało zainteresowania tą we­rsją,

- F-15(R) "Peep Eagle"- w połowie lat 1980- tych firma z własnej inicjaty­wy opracował kolejną wersję rozpoznawczą, znaną jako F-15(R) "Peep Eagle". Samolot został zapre­zentowany w locie 1987 r. Był on rozwi­nięciem dwuosobowego F-15B wyposażo­nego w podkadłubowy zasobnik, do które­go można montować różnego rodzaju wy­posażenie rozpoznawcze. Ta propozycja również nie wyszła poza stadium ekspery­mentalne.

Konstrukcja F-15E.
Dwumiejscowy wielozadaniowym samolot myśliwsko-szturmowy przeznaczony do wykonywania zadań w każdych warunkach pogodowych, w dzień i w nocy. Zbudowany w układzie klasycznego grzbietopłata, konstrukcja mieszana z przewagą stopów aluminium.
Płat o obrysie dwutrapezowym z prostą krawędzią natarcia i załamaną w strefie przej­ścia lotka- klapa krawędzią spływu. Profil modyfikowany NACA 64A o zmiennej grubo­ści względnej od 6,6% u nasady do 3% na końcu. Wznios płata ujemny -1°. Skos 45° na krawę­dzi natarcia i 38°42‘ w 25% cięciwy. Płat dwudzielny, dźwigarowo- kesonowy - skonstruowany według zasady bezpieczne­go uszkodzenia (fail-safe). W części przy kad­łubowej płat pięciodźwigarowy, w części lotkowej- czterodźwigarowy Dodatkowo keson płata usztywniony jedenastoma żebrami. Trzy dźwigary główne oraz pokrycie kesonu ze strefy nasadowej frezowane ze stopów ty­tanu. Pozostałe dźwigary, żebra oraz pokry­cia frezowane z duralu. Wnętrza kesonów wykorzystano na integralne zbiorniki paliwa. Gęsto żebrowany nosek i część spływo­wa płata wykonane z blach duralowych. Kla­py i lotki o konstrukcji przekładkowej z po­kryciem duralowym i wklejonym wypełnia­czom Nomex. Końcówki skrzydeł wykonano tą samą technologią.
Kadłub o przekroju owalnym w części przedniej, zbliżony do prostokątnego w czę­ści środkowej i podobny do leżącej ósemki w części tylnej. Składa się z trzech części: kabinowej, środkowej i tylnej. Moduł kabinowy o półskorupowej kon­strukcji duralowej typu fail safe mieści kabinę załogi, przedziały awioniki i instalacji oraz wnękę podwo­zia przedniego i pierwszy kadłubowy zbior­nik paliwa. Do przedniej wręgi togo modułu umocowano stację radiolokacyjną z anteną osłonięta paraboliczno- stożkową dielektry­czną osłoną o konstrukcji przekładkowej. Środkowy moduł kadłuba mieści zbior­niki paliwa, kanały wlotowe powietrza do sil­ników, wnęki podwozia głównego oraz bęb­nowy zasobnik amunicyjny do działka. Ma on konstrukcję półskorupową typu fail safe wykonaną z duralu, a w części ze stopów ty­tanu (wręgi siłowe, pokrycie górne na przedłużeniu kesonu płata). Integralną częścią modułu są niewielkie pasma skrzydeł po obu górnych krawędziach tuneli wlotowych powietrza. Wewnątrz prawego pasma mie­ści się działko M61A1. Na grzbiecie modułu umocowany jest kla­powy hamulec aerodynamiczny. Hamulec ma przekładkową konstru­kcję mieszaną (dural, tytan, kompozyt). Odrębnymi zespołami, mocowanymi do środkowego modułu kadłuba są silnikowe wloty powietrza. Zaopatrzono jo w system klap zamykających, dodatkowych wlotów i upustów, zapewniających optymalne warun­ki pracy. Tylny moduł kadłuba utworzony jest przez złączono ze sobą rurowe obudowy sil­ników oraz połączone z nimi wysięgniki nio­sące usterzenia. Moduł ten ma konstrukcję półskorupową typu fail safe, wykonaną cał­kowicie ze stopów tytanu. Komory silnikowe pozwalają na zamontowanie alternatywnych silników, albo Pratt & Whitney F100, albo General Electric F110. Pomiędzy silnikami umieszczona została tytanowa wręga speł­niająca rolę elementu nośnego oraz płyty pancernej chroniącej silniki przed wzajemnym uszkodzeniem. Do wręgi tej mocowa­ny jest stalowy hak do chwytania lin hamu­jących. Kabina ciśnieniowa, wyposażona w fotele katapultowe McDonnell Douglas ACES II, umożliwiające opuszczenie samo­lotu na każdej wysokości przy prędkości nie przekraczającej 1112 km/h.
Usterzenie pionowe zdwojone. Stateczniki pionowe wyko­nane są jako wolnonośne, dwudźwigarowe. Duralowe dźwigary frezowane. Pokrycie wy­konano jako przekładkową konstrukcję z pokryciem z kompozytu hybrydowego (borowo- węglowo- epoksydowego) z wypełnia­czem ulowym. Krawędź natarcia wykonana z blachy stalowej. Na końcówce statecz­nika zamontowano wyposażenie elektroniczne. Jednodźwigarowe stery kierunku mają konstrukcję przekładkową z pokryciem z kompozytu hybrydowego, analogicznie jak stateczniki pionowe. Krawędź spływu wyko­nano z listwy duralowej. Usterzenie poziome z dwudźwigarowymi płytowymi statecznikami. Konstru­kcję nośną wykonano z tytanu. Pokrycie wy­konano z kompozytu hybrydowego (borowo- węglowo- epoksydowego) z wypełnia­czem ulowym. Krawędź natarcia z chara­kterystycznym uskokiem. Część noskowa i spływowa z pokryciem duralowym, podpar­tym aluminiowym wypełniaczom ulowym.
Podwozie trójpodporowe z przednim podparciem, chowane w locie. Uzupełnienie podwozia stanowi stalowy hak do chwytania lin hamujących, umiesz­czony pod tylną częścią kadłuba.

Uzbrojenie:
- F-15A/B- uzbrojenie stałe- napędzane ele­ktrycznie sześciolufowe działko obrotowe General Dynamics M61A1 "Vulcan" kal. 20 mm, umieszczone w pra­wym paśmie skrzydła. Uzbrojenie podwieszane: 4 pociski kierowane powietrze- powietrze AIM-7F lub AIM-7M "Sparrow" umieszczone na dol­nych krawędziach skrzynkowego kadłuba, po dwie jedna za drugą, 4 pociski kierowane powietrze- powietrze AIM-9J lub AIM-9L "Sidewinder" na zaczepach umie­szczonych po bokach wewnętrznych belek pod­skrzydłowych. Typowym uzupełnieniem pocisków rakieto­wych w misjach powietrze- powietrze był ze­staw zbiorników podwieszanych w kombina­cjach: jeden podkadłubowy lub dwa podskrzydłowe, albo wszystkie trzy zbiorniki jednocześnie o po­jemność po 2309 dm³ każdy. Samolot mógł też zabrać 3 bomby Mk.84 o masie 908 kg lub 18 bomb Mk.82 o wagomiarze 227 kg, przy wykorzystaniu belek wielozamkowych  MER na sześć bomb pod jedną belką. Samoloty zostały przystosowane do przenoszenia bomb jądrowych typu B57 o mo­cy 15 kT lub B61 o mocy 300 kT. Max masa typowego wariantu uzbrojenia wynosiła 6916 kg (trzy zbiorniki + osiem rakiet kierowanych powietrze- powietrze), ale techniczne możliwości sięgały 7500 kg. W przypadku montażu zasobnika zakłócającego AN/ALQ 131 masa podwie­szeń wzrastała do 7224 kg,
- F-15C/D- uzbrojenie stałe- napędzane ele­ktrycznie sześciolufowe działko obrotowe General Dynamics M61A1 "Vulcan" kal. 20 mm, umieszczone w pra­wym paśmie skrzydła. Uzbrojenie podwieszane: 8 pocisków kierowanych powietrze- powietrze dwóch typów: AIM-120 AMRAAM i AIM-9M "Sidewinder" na zaczepach umieszczonch na dol­nych krawędziach skrzynkowego kadłuba, po dwie jedna za drugą oraz umie­szczonych po bokach wewnętrznych belek pod­skrzydłowych. Były łączone w kombinacjach 8 + 0, 4 + 4 lub 6 + 2,
- F-15E- uzbrojenie stałe- napędzane ele­ktrycznie sześciolufowe działko obrotowe General Dynamics M61A1 "Vulcan" kal. 20 mm, umieszczone w pra­wym paśmie skrzydła. Uzbrojenie podwieszane- na 15 węzłach podkadłubowych i 4 węzłach podskrzydłowych mogą być podwieszane różne zestawy uzbrojenia (a także wyposażenia dodatkowego), w ich skład mogą wchodzić: pociski kierowane powietrze- powietrze AIM- 9M "Sidewinder", AIM-120 AMRAAM i AIM-7M "Sparrow", po­ciski powietrze- ziemia AGM-65 "Maverick", AGM-130, bomby typów: Mk.20 Rockeye, Mk.32, Mk. 83, Mk.84, BSU-49, BSU-50, GBU-8, GBU- 10, GBU-12, GBU-15, GBU-22, GBU-24, CBU-52, CBU-58, CBU-71, CBU-87, CBU- 89, CBU-90 CBU-92, CBU-93. Możliwe jest też podwieszanie zasobni­ków z niekierowanymi pociskami rakietowy­mi: bojowych LAU-3A i treningowych SUU- 20, zasobników z urządzeniem sterującym AN/AXQ-14 dla bomb GBU-15, a także zasobni­ków LANTIRN, służących do wskazywania celów bombom sterowanym laserowo GBU- 12, GBU-22 i GBU-24. Samolot jest przystosowany do holowa­nia celu latającego A/A-37U-33 (1 szt.) oraz przenoszenia bomb atomowych B-51 i B-61 (do 5 szt.). Ist­nieje możliwość podwieszania dwóch do­datkowych zbiorników FAST PACK o poje­mności po 2839 dm³ oraz trzech zbiorników dodatkowych pod kadłubem i skrzydłami o pojemności 2309 dm³. Max masa uzbrojenia na podwieszeniach- 9236 kg.

Wyposażenie.
System sterowania płatowcem- samolot posiada układ zwiększania sta­teczności (SAS- Stability Augmentation System)  i polepszania sterowności (CAS- Control Augmentation System).
Instalacje: elektryczna, hydrauliczna, klimatyzacyjna, tlenowa, przeciwpoża­rowa.

Wyposażenie radioelektroniczne:
- F-15A/B- stacja radiolokacyjna Hughes APG-63(V), przeziernikowy (HUD) MDD Electronics AN/AVQ-20, system identyfi­kacji IFF typu Hezeltine AN/APX-76. Kompleks nawigacyjny zin­tegrowany przez komputer cyfrowy Honeywell AN/ASK-6 współpracujący z układem bezwład­nościowym Litton AN/ASN-109 oraz z syste­mem radiotechnicznym TACAN AN/ARN-111 i radiokompasem AN/ARA-50, standardowy system ILS umoż­liwiający lądowanie bez widzialności Collins AN/ARN-112. Kompleks walki radioelektronicznej TEWS (Tactical Electronic Warfare System- taktyczny system walki radioelektronicznej) składał się z urządzenia ostrzegającego przed opromieniowaniem radiolokacyjnym Loral AN/ALR-56, dodatkowe­go urządzenia ostrzegającego przed opromieniowaniem z tylnej półsfery Magnavox AN/ALQ-128,zasobnik wyrzutnika flar/dipoli AN/ALE-39  oraz zasobnik z urządzeniem zakłóceń aktywnych AN/ALQ-131 oraz urządzenie aktywnych zakłóceń szumo­wych i mylących Northrop AN/ALQ-135,
- F-15C/D- stacja radiolokacyjna Hughes APG-63(V) lub Hughes AN/APG-70 albo Hughes APG-63(V)-1. Przystawka do radaru NCTR pozwalająca identyfikować samoloty za pomocą rozpoznania charakterystyki pierwszego stopnia sprężarki lub ostatniego stopnia turbiny. Terminal zautomatyzowanego systemu informacji tak­tycznej JTIDS (Joint Tactical Information Distribution System), który jest siecią terminali komputero­wych, które przekazują sobie wzajemnie uzyskane przez siebie informacje o położeniu przeciwnika. Kompleks walki radioelektronicznej TEWS (Tactical Electronic Warfare System- taktyczny system walki ra­dioelektronicznej) składał się z urządzenia ostrzegającego przed opromieniowaniem radiolokacyjnym Loral AN/ALR-56C, dodatkowe­go urządzenia ostrzegającego przed opromieniowaniem z tylnej półsfery Magnavox AN/ALQ-128, zasobnik wyrzutnika flar/dipoli AN/ALE-45  oraz zasobnik z urządzeniem zakłóceń aktywnych AN/ALQ-131oraz urządzenie aktywnych zakłóceń szumo­wych i mylących Northrop AN/ALQ-135 (V),
- F-15E- zostaw konwencjonalnych przyrządów pilotażowo-nawigacyjnych i kontrolnych, automatyczny analogowy układ sterowania lotem General Electric, stacja radiolokacyjna Hughes AN/APG-70, kompu­ter pokładowy IBM CP-1075 96K, wskaźnik przeziernikowy (HUD) MDD Electronics AN/AVQ-20 lub Kaiser ID-2394/A, transponder IFF Teledyne Electro­nics APX-101, system identyfi­kacji IFF Hazeltine AN/APX-76 (do identyfikacji celu), wskaźnik sytuacji w pionie Sperry, wskaźnik sytuacji w poziomie Collins, kompu­ter nawigacyjny Litton AN/ASN-109INS, urządzenie nawigacyjne TACAM Collins AN/ARN-118 na­dajnik UHF Magnavox ARC-164, radiowy system nawigacyjny ILS, urzą­dzenie do łączności szyfrowej, aktywnych zakłóceń szumo­wych i mylących Northrop Enhanced AN/ALQ-135(V) lub AN/ALQ-135B, ostrzegającego przed opromieniowaniem radiolokacyjnym Loral AN/ALR-566C, urządzenie ostrzegające przed opromieniowaniem z tylnej półsfery Magnavox AN/ALQ-128, wyrzutnik flar Tracor ALE-45, system sterowania uzbrojeniem AN/AWG-27. Podwieszane mogą być 2 zasobniki (nawigacyjny AN/AAQ-13 i celowniczy AN/AAQ-14) systemu LANTIRN (Low Altitude Navigation and Targe­ting Infra Red for Night). Różne warianty zbiorników FAST Pack mogą mieć zainstalowane elemen­ty awioniki, rozszerzające możliwości bojo­we samolotu- w swych przednich częściach zawierają aparaturę do obserwacji w podczerwieni, identyfi­kacji i wskazywania celów, aparaturę do prowadzenia rozpoznania fotograficznego (lub telewizyjnego) wraz z urządzeniami do precyzyjnej nawigacji, laserowe i podczerwone znaczniki celu wraz z urządzeniami precyzyjnej nawigacji czy inne urządzenia  wspomagające działanie systemów samolotu.

Napęd- 2 silniki turbo­odrzutowe, dwuprzepływowe:
- F-15A/B- Pratt & Whitney F100-PW-100 o ciągu 64 kN bez dopalania i 112 kN z dopalaniem,
- F-15C/D- Pratt & Whitney F100-PW-220 o ciągu 64,9 kN bez dopalania i 107 kN z dopalaniem,
- F-15E- Pratt & Whitney F100-PW-220 o ciągu 64,9 kN bez dopalania i 104,3 kN z dopalaniem lub Pratt & Whitney F100-PW-229 o ciągu 85 kN bez dopalania i 129,4 kN (wg innych źródeł- 104,3 kN) z dopalaniem. Jako alternatywny zespół napędowy przewidziano silniki General Electric F110- GE-100 o ciągu 130 kN z dopalaniem. Pomocniczy zespół energetyczny Garrett- AiResearch.

Dane techniczne (wg [4]:

Część II- Zastosowanie. W Polsce.