TF-15A
利用第二架TF-15A改裝的雙座專用戰鬥轟炸型驗證機。他有麥道公司自行投資研製，用於和F-16XL競爭空軍F-111後繼機計劃，並在此基礎上研製出F-15E。
F-15E
雙座全天候戰鬥轟炸機，它是根據1982年美國空軍計劃研製並投產的F-111後繼機。機身結構加強，座艙經過重新設計。後期型發動機升級為F100-PW-229。
重點改進航電設備，包括：換裝APG-70雷達，加裝藍盾吊艙，以保證目標發現與識別以及改進武器發射精度，原來的二餘度模擬式CAS改進為具有自動地形跟隨能力的數字式三餘度電傳飛控係統，改用環形激光陀螺慣導係統等。
1986年12月11日生產型首飛，1988年4月12日開始交付，原訂購392架，1988年削減到200架，後又增加到224架，現已全部交付完畢，共計裝備5個空軍聯隊。日本也裝備了3個中隊。
F-15F
為沙特準備的F-15E單座方案，換裝新型發動機、雷達和座艙顯示器設備。沙特原準備在48架F-15S雙座型基礎上訂購24架F-15F，後全部改為F-15S。F-15F最終未能投產。
F-15H
用於競爭希臘空軍戰鬥機計劃的F-15E出口型。
F-15I
以色列空軍裝備的F-15E出口型。它用以色列自行研製的SPS-2000係統取代了美國產的戰術電子戰係統，其他基本不變，發動機為後期型的F100-PW-229。前後共計訂購25架。
1997年9月12日首飛，同年11月6日交付。目前已交付完畢，裝備以空軍一個中隊。
F-15J/DJ
日本根據許可證生產的F-15C/D。計劃生產233架，前14架在美生產，其餘由日本三菱重工製造。和F-15C/D相比，主要是換裝了一些日本國產的航電設備。
F-15J/DJ共裝備7個中隊，目前仍是日本航空自衛隊主力戰機。
F-15K
韓國訂購的F-15E出口型。和F-15E的主要區別是：改進了航電設備，加強了機身結構，改進了座艙顯示設備，航程增加了三分之一。
F-15MANX
基於NASA的主動推力矢量控製計劃的無尾隱形方案。為後來的F22隱形設計提供了一些經驗，為B-2的控製係統提供了一些經驗。
F-15N
F-15的海軍型方案,因起降距離太長，重量太重，下降時對航母甲板衝擊過大，資金太高而被迫放棄。
F-15S
沙特訂購的F-15E簡化型。發動機為F100-PW-229，但航電設備水平降低，大量采用F-15C/D上的設備。雷達雖然是APG-70，但取消了地麵測繪能力，性能和APG-63相當。此外還取消了部分電子對抗設備，降低了藍盾吊艙的性能。這一係列的改動使得該機的對地攻擊能力大打折扣。
1992年9月11日美國批準沙特的采購計劃——原訂購48架，後將F-15F單座型改為F-15S。1995年6月該機首飛，9月12日交付。目前已交付完畢。
F-15S/MTD
美國空軍在F-15B的基礎上改裝的短距起飛/精確著陸技術驗證機。它采用三翼麵布局，換裝數字式電傳飛控係統。發動機為F100-PW-220，但改用二元矢量噴口。該機主要用於驗證飛機在短距起飛和實用推力矢量控製(TVC)時，起飛、著陸以及空戰機動性能。
F-15XX
在F-15C基礎上發展的製空型。重點改進了航電設備和係統，以作為F-22計劃的一個低成本備份方案。1992年該計劃放棄。
NF-15B/F-15ACTIVE
NASA改裝的F-15B，作為主動控製技術的驗證機，采用三翼麵布局。它由F-15S/MTD驗證機直接改裝而來，換裝了新研製的軸對稱推力矢量噴口——這是它和F-15S/MTD在外觀上的最大區別。發動機是F100-PW-229，外加推力192千牛。主要用於驗證不同迎角和馬赫數下推力矢量工作情況。
RF-15
F-15專用偵查型方案，後因黑鳥偵查機實驗成功，偵查衛星相繼發射而不被采用，隻生產一架驗證機。
F-15/PDF
由F-15C改進的防空壓製型方案，具備精確打擊能力
F-15SG
F-15E的新加坡版本，配備了主動相控陣雷達、頭盔顯示係統、高精度瞄準吊艙等先進設備，作戰半徑超過1800公裏，最大載彈量10噸。
F-15SE
具備部分隱身性能的F-15戰鬥機的最新改進型。該機采用了與F/A－18“大黃蜂”戰鬥機類似的向外傾斜的垂尾，以及可以在內部設置武器艙的保形油箱。
F-15發展年表
1965年4月29日，空軍司令部正式啟動F-X計劃，要求研製一種新型戰術戰鬥機，具體工作由空軍係統司令部負責。
1965年6月16日，AFSC指定航空係統分部完成F-X的預研工作。
1965年6月22日，F-X初始想定發布，該機被描述成一種小型、廉價、高性能戰鬥機，可以執行視距內的空地/空空任務。空軍要求70年代初形成初始作戰能力。
1965年12月，空軍完成並將F-X研究方案遞交可能的投標商。
1965年1月份，空軍從八家投標商收到競標方案。
1965年4月份，空軍選擇三家廠商參加F-X競爭：麥克唐納·道格拉斯、北美·洛克韋爾和費爾柴爾德·共和。
1966年8月12日，ASD正式建立係統計劃辦公室（SPO）負責F-X計劃。
1967年6月份，F-15概念表述文件發布。
1968年10月24日，空軍正式將F-X命名為ZF-15A。
1969年，F-XSPO重組，運作控製權移交係統管理部門。
1969年7月14日，F-15計劃辦公室成為獨立組織，直接向AFSC司令部負責。ASD繼續提供行政、後勤工程援助。本傑明·N·比利斯被準將指定為F-15項目負責人。
1969年10月19日，AFSC司令部指定F-15SPO負責F-15項目。所有計劃內部門均直接向其負責。
1969年12月23日，空軍選擇麥·道作為F-15主承包商。
1970年1月1日，F33657-70-C-0300合同生效，麥·道進入F-15全尺寸發展階段。
1970年2月27日，普拉特·惠特尼公司被選中作為F-15發動機承包商。
1970年9月30日，休斯公司被選中作為F-15雷達係統分包商。
1971年4月8日，F-15設計二次評審完成。
1971年6月18日，空軍批準為F-15設計的F100發動機方案。
1972年5月31日，政府批準F100發動機首次試車。
1972年6月26日，第一架F-15出廠。
1972年7月27日，F-15首次試飛成功。
1973年3月1日，首批30架具備全部作戰能力的F-15獲準投產。
1973年7月份，F-15B（TF-15A）首飛成功。
1974年11月14日，麥·道向空軍交付首批兩架F-15B（73-108、73-109）。
1975年9月份，第一個F-15中隊形成初始作戰能力。
1977年4月27日，23架F-15從蘭利空軍基地起飛，前往德國比特堡空軍基地。這是F-15首次海外部署。
1977年12月28日，日本宣布將在1978財年訂購100架F-15。
1978年7月份，美國政府同意向以色列和沙特阿拉伯交付F-15。
1979年6月份，F-15對外軍售計劃啟動，總計108架飛機，約25億美元。
1980年12月份，麥·道提出“攻擊鷹”方案，為F-15雙座戰鬥轟炸型。該提案還包括為空軍的早期F-15翻新，並更新電子設備。這一提案涉及到防空司令部的114架F-15，戰術空軍司令部的206架F-15A/B，304架F-15C/D。此外，空軍也計劃訂購204架F-15C/D，398架雙重任務戰鬥機。
1981年6月2日，巴比倫行動。以色列8架F-16遠程奔襲伊拉克的巴格達核反應堆，F-15為之護航。行動完全成功，沒有發生空戰。
1984年4月27日，空軍司令部批準發展F-15E。
1986年12月11日，F-15E首飛。
1990~1991年，F-15SPO為將F-15C/D/E部署到海灣的“沙漠之鷹”行動提供全力支援，同時和華納·羅賓斯航空後勤中心合作，盡快將第4戰術戰鬥機聯隊缺編的F-15E交付使用。空軍共有48架F-15E部署到沙特，但在對地攻擊中損失2架。由於各方保障得力，F-15E在“沙漠風暴”中保持了955%的戰備完好率。根據統計，F-15在空戰中取得了26：0的戰績。
1991年8月16日首批兩架F-15S根據“和平陽光”計劃運交沙特。
1991年12月18日，F-15I首飛。
1997年8月1日，F-15研製生產廠商麥·道公司被波音公司兼並。
1998年1月份，以色列空軍開始接收首批兩架F-15I。
1999年12月份，空軍宣布計劃為F-15C換裝APG-63(V)2主動相控陣雷達，期望在增強能力的同時降低維護費用。
2002年5月21日，韓國空軍宣布向波音訂購40架F-15K，價值4228億美元。
2005年3月3日，F-15K在美國聖路易斯首飛成功。
2005年10月7日，韓國引進的40架美製新型F-15K戰鬥機的首批兩架抵達漢城。
2005年12月12日，新加坡國防部與美國波音公司簽訂合同，向波音公司購買12架F-15SG型戰鬥機，總價約為10億美元。
實戰情況
在海灣戰爭期間，擔任美國空軍第335戰術戰鬥機中隊小隊長的蒂姆-貝內特上尉和副駕駛員丹-貝克上尉，一道駕駛“攻擊鷹”共執行了58次作戰任務，參加7大部分在夜間搜尋和攻擊伊軍“飛毛腿”導彈發射架的戰鬥。
他們每人飛F—15E都已1000多小時，作為搭檔同飛F—15E也有4年多時間。默契的配合和豐富的作戰經驗，使他們在伊拉克上空闖過了道道險關。他們在海灣戰爭的經曆包括一個夜間炸毀一架伊軍直升機的故事、是唯一一對獲此奇異戰績的7—15E飛行員。
本文是這位小隊長參加海灣戰爭係曆記的片斷，他的敘述把時光推移到了9年以前的那場戰爭。首次出動時的恐懼海灣戰爭期間，我們駐紮在沙特阿拉伯中部的海爾素基地。自始至終我們都住在帳篷裏。該基地常駐有5個F—16和F—15E戰鬥機中隊。全天24小時均有飛機出動作戰。
飛機起降的噪聲和荒漠陰冷的天氣。常常令人難以入睡,例行的生活程序是:早1-5點或6點休息，睡8小時，起床後衝一次淋浴吃飯，然後審查中隊當晚的任務計劃。由於我們部隊在編飛行員稍有缺額，所以當小隊長或飛行教官的就得多飛。
戰爭的第一夜,當我疾步奔向自己的戰機行將出動時、顯然感列恐懼、心裏不禁打起鼓來：“真倒黴、麻煩臨頭了。”我們雖然知道將向伊拉克開火，但這時並不了解伊拉克人在做什麼,不知道他們是否能夠打中我們。而隻要一隻腳進入座艙，許多要做的事就會湧入大腦。
我們在起飛後先是與空中加油機會合。完成空中加油操作,然後飛越伊拉克邊境,這時,我覺得所做的每一件事似乎都非同尋常，可這些事我們都曾反複做過。
在F—117隱身戰鬥機攻擊剛剛過後，我們突防伊拉克邊境時的情形我仍記憶猶新。當時，滿天彌漫著伊軍高射炮炮火，我提心吊膽，全神貫注地提防著，隻覺得口幹舌燥。做夢也沒有想到高射炮彈會有這麼密集。
我們繞過巴格達奔向一個代號為H一2的機場，去攻擊有固定發射架的“飛毛腿”導彈發射陣地。按計劃必須在伊拉克人發射“飛毛腿”導彈攻擊以色列之前，完全摧毀這些固定發射陣地。H—2機場對我們來說似乎是很可疑的，因為該機場駐有一些試圖在夜間對我們實施攻擊的戰鬥機。
我們用12架飛機來攻擊這裏的目標。僚機在我後麵大約3公裏，利用前視紅外探測係統，我們能在夜間相互看得見對方而保持編隊隊形。在大約距H一2機場128公裏時，我們的雷達截獲了一些米格-29“支點”和米格-23“鞭撻者”的目標信號。
這些米格飛機也知道我們的位置，並向我們編隊移動，試圖對我們進行攻擊。被一架米格-29跟蹤我們的雷達警戒接收機接收到了一架米格—29雷達發射的信號，顯然被它跟蹤上了。我看見這些飛機在下降高度。對方知道我們有多少架飛機，並試圖從編隊隊尾進行攻擊。
當然我們也跟蹤了這架米格一29，不過很快就失去了它，再次跟蹤上以後又再次失掉了目標。我們編隊的每—個人都能用雷達穩穩地抓住這些米格飛機，並用導彈瞄準它們。除非萬不得已，我們不想對它進行攻擊，因為那樣會暴露自己的位置。
我們推測，在這批伊軍飛機中，有兩架米格—29和3架米格一23。我在雷達上發現，一架米格—29下降到我機編隊的左側，並開始橫越我機編隊。從平視顯示器上，我能夠看見它的圖像。圖像來自導航吊艙內的前視紅外探測裝置。該裝置為我提供了一個能像在白天一樣看見前方天空和地形的小窗口。
這架敵機企圖作滾轉機動，以便對在我前麵大約10公裏的一架F—15E進行攻擊，但它突然炸毀了。我看見飛機碎片四處飛散。
我機編隊前麵的另一架F—15E的飛行員發現，又有一架米格—29突然竄到其右側，他知道自己已被跟蹤，便先發製人發射了一枚AIM一9導彈，但這“笨蛋”卻沒有擊中目標。
在任務完成返航以後，為了搞清那架米格—29後來的情況，我們分析研究了由平視顯示器顯示的紅外圖像的錄像帶。原來，這架米格—29繞道進入我們雷達波束發射區被我方跟蹤以後，我方很快又失去了對它的跟蹤，但當時我機雷達處於自動截獲工作狀態，所以又截獲跟蹤上了伊軍另一架米格一23“鞭撻者”戰鬥機。
由於這些米格一23飛機沒有隨我機下降到低空作戰的設備，隻好上升到約600米高度，試圖借助於我機的排氣熱量進行紅外跟蹤，結果，被那架米格—29誤射的一枚導彈所擊落。