מכלי דלק תצורתיים (CFT - Conformal fuel tanks) (כונו בתחילה FAST - Fuel And Sensor Tactical) בעלי גרר נמוך פותחו עבור ה-F-15 ונבדקו לראשונה על ה-F-15B ב-1974. את מכלי הדלק התצורתיים ניתן לחבר לצדי כונסי האוויר תחת כל כנף. כל מכל יכול להכיל 2,840 ליטר דלק. המכלים אינם מותקנים בדרך כלל על הדגמים לעליונות אווירית (A/B/C/D), אלא על דגמי F-15E ונגזרותיו המיועדים לתקיפה קרקעית.
דגמים.
F-15 איגל.
F-15A.
F-15A הוא מטוס חד-מושבי להשגת עליונות אווירית, והוא הדגם הראשון של F-15. המטוס הראשון נגלל ב-26 ביוני 1972, וטיסת הבכורה של האב-טיפוס, YF-15 (מספר 71–0280), נערכה כחודש אחר כך, ב-27 ביולי 1972. המטוס הראשון נמסר לחיל האוויר האמריקאי ב-14 בנובמבר 1974. יוצרו כ-385 מטוסים מדגם זה, שנמסרו לחילות האוויר של ארצות הברית ושל ישראל.
F-15B.
F-15B (כונה תחילה TF-15A) הוא גרסה דו-מושבית של F-15A שפותחה לצורכי הדרכה. גרסת המטוס היא בעלת כושר קרבי זהה ל-F-15A. טיסת הבכורה שלו (מספר 71–290) נערכה ב-7 ביולי 1973, והמטוס הראשון נמסר לחיל האוויר האמריקאי בנובמבר 1974. כ-60 מטוסים נמסרו לחילות האוויר של ארצות הברית וישראל, ויוצרו כמאה.
F-15C.
F-15C הוא דגם חד-מושבי משופר שייצורו החל ב-1978. טיסת הבכורה שלו (מספר 78–468) נערכה ב-26 בפברואר 1979, והוא החל להיכנס לשירות בחיל האוויר האמריקאי בהמשך אותה שנה. השיפורים של דגם זה כללו אוויוניקה משופרת, תוספת נפח של 2,000 ליברות (900 ק"ג) למכלי הדלק הפנימיים, אפשרות לשאת מכלי דלק תצורתיים חיצוניים, ויכולת נשיאת משקל גבוהה יותר של 68,000 ליברות (30,600 ק"ג). יוצרו כ-488 מטוסים, המשרתים בחילות האוויר של ארצות הברית, ערב הסעודית וישראל.
F-15D.
F-15D הוא גרסה דו-מושבית של F-15C שפותחה לצורכי הדרכה. המטוס הראשון נמסר לחיל האוויר האמריקאי ב-1979. יוצרו כ-93 מטוסים המשרתים בחילות-האוויר של ישראל, ערב הסעודית, יפן וארצות הברית. ב-1983 מטוס בז של חיל האוויר הישראלי התנגש במטוס עיט במהלך טיסת אימון, איבד את אחת מכנפיו ולמרות זאת הצליח הטייס להנחית את המטוס בשלום.
F-15J\DJ.
F-15J ו-DJ הן גרסאות של דגמי F-15C ו-F-15D בהתאמה המיוצרות ביפן על ידי חברת מיצובישי בזיכיון מיוחד מטעם מקדונל דאגלס. הם שונים מה-F-15C/D בכך שאין בהם טכנולוגיות אמריקאיות מסווגות ללוחמה אלקטרונית ולקליטת אזהרות מכ"ם. מערכות האוויוניקה החסרות הוחלפו במערכות מתוצרת יפן. למעלה מ-300 מטוסי F-15J\DJ יוצרו עבור חיל האוויר היפני.
F-15E סטרייק איגל.
F-15E סטרייק איגל הוא מטוס קרב דו-מושבי רב-משימתי המשמש לתקיפה, כאשר בתכנונו הושם דגש בעיקר על תקיפת מטרות קרקע ואמנעה אווירית עמוקה מעבר לקווי האויב, בניגוד לדגמים הקודמים של ה-F-15 שבהם הושם דגש על משימות של עליונות אווירית. המטוס מבוסס על מטוס F-15 איגל. טיסת הבכורה של F-15E (מספר 86–0183) נערכה ב-11 בדצמבר 1986.
F-15E תוכנן בעקבות דרישת חיל האוויר האמריקאי ממרץ 1981 למטוס קרב טקטי משופר שיחליף את F-111. המטוס תוכנן לביצע תקיפות ארוכות טווח ללא צורך בסיוע נוסף של ליווי מטוסי יירוט או לסיוע לוחמה אלקטרונית. F-15E שהציעה מקדונל דאגלס גבר על F-16XL שהציעה ג'נרל דיינמיקס. דגם הייצור הראשון של F-15E נמסר באפריל 1988 לכנף האימון הטקטי 405, בבסיס חיל האוויר לוק שבאריזונה.
F-15E הוא גרסה של F-15B שנועד להדרכה. ב-F-15B נועד המושב האחורי למדריך, ואילו ב-F-15E שודרג המושב האחורי כדי לאפשר התקנת ארבעה צגים רב-תכליתיים (MFD) לתפעול מערכות המטוס והנשק בידי הנווט. במושב האחורי ישנו גם מוט היגוי ומצערת המאפשרים לנווט להטיס את המטוס עצמאית, אם כי המושב הקדמי מגביל את שדה הראייה שלו.
על-מנת להגדיל את טווח הטיסה של ה-F-15E, הותקנו בו שני מכלי דלק תצורתיים שיוצרים גרר קטן יותר ממכלי דלק חיצוניים רגילים. הם מכילים דלק, וכוללים גם 6 עמדות נוספות לתליית חימוש, כל אחד. חסרונם הוא בכך שבניגוד למכלי דלק רגילים לא ניתן להשליכם בעת טיסה, כך שהגדלת הטווח באה על חשבון ביצועים פחותים בהשוואה לדגמי F-15 לעליונות אווירית (A/B/C/D) כתוצאה מגרר ומשקל נוסף. את המכלים הללו לא ניתן להתקין על דגמי F-15C, מכיוון שהם מותאמים לנשיאת חימוש.
ה-F-15E מותאם לטיסה בגובה נמוך בלילה. התאמה זו כוללת יכולת לטוס עם פוד ניווט הכולל FLIR מתקדם ו"מכ"ם עקיבת פני קרקע" ופוד נוסף, פוד תקיפה, לגילוי מטרות אוויר קרקע וציון לייזר. תמונת ה-FLIR של פוד הנווט מוצגת לאנשי הצוות על גבי התצוגה העילית או מסכי ה-MPD ובמקביל, "מכ"ם עקיבת פני הקרקע" מאפשר להימנע מפגיעה במכשולים, פנייה לתוך מצוק שנמצא מחוץ לשדה הראייה וכיוצא באלה. את פוד הניווט ניתן לשלב עם מערכת ההיגוי או מערכת הנווט כך שהמטוס יכול לטוס "אוטומטית" לגמרי, בגובה נמוך מאוד מעל פני הקרקע (30 מטר לדוגמה). תוך שהוא מבצע ניווט שתוכנן מראש.
בעוד חיל האוויר האמריקאי מחליף את ה-F-15A/B/C/D ב-F-22 ראפטור, אין עדיין מחליף למטוסי F-15E, והם צפויים להישאר לפחות עד שנת 2030.
גרסאות של F-15E נמכרו גם לישראל (F-15I), קוריאה הדרומית (F-15K), ערב הסעודית (F-15S) וסינגפור (F-15SG). מחירו של F-15E עמד ב-1998 על 43 מיליון דולר. עד כה יוצרו למעלה מ-200 מטוסי F-15E ונגזרותיו.
F-15I.
דגם F-15I רעם הוא נגזרת של F-15E סטרייק איגל שיוצרה עבור חיל האוויר הישראלי. טיסת הבכורה שלו נערכה ב-12 בספטמבר 1997. משך טיסת הבכורה היה שעה ו-13 דקות. ב-6 בנובמבר, לאחר שהשלים שלוש טיסות נוספות, נערך טקס הגלילה שלו במפעל בואינג שבסנט לואיס. שר הביטחון, יצחק מרדכי, הדביק את הרונדל על המטוס ואמר בנאומו כי "ל-F-15I תהיה תרומה משמעותית לכוח ההרתעה האווירית של ישראל".
בתוכנית הייצור של F-15I היו מעורבות 34 חברות ישראליות, בהן אלביט מערכות, אלישרא, רפאל והתעשייה האווירית, שעבדו על חוזים בהיקף של למעלה מחצי מיליארד דולר. ההבדלים העיקריים בין F-15E לבין F-15I הוא ש-F-15I נמכר ללא מקלט התרעת מכ"ם (RWR) ומערכת חסימה (ECM), ובמקומן הותקנה מערכת מתוצרת חברת אלישרא הישראלית. ה-F-15I כולל גם מערכות תקשורת רדיו ישראליות ייחודיות, מערכת ישראלית לפיזור מוץ ונורי הטעייה, התאמה לכוונת קסדה, התאמת תא טייס לטיסה עם מגבר אור כוכבים, התאמה לחימושים ישראליים - הן טילי אוויר-אוויר והן חימוש אוויר-קרקע מונחה, מערכות לתקשורת נתונים ברשת, והתאמה לנשיאת פודי FLIR ישראליים לאיתור מטרות וציון לייזר מתוצרת חברת רפאל.
ב-2016 החל חיל האוויר הישראלי בשדרוג ה-F-15I ובהתקנת מערכות ותוכנות אוויוניקה מתקדמות מהדור האחרון. ב-2018 החליט חיל האוויר הישראלי להצטייד במטוסי F-15IA רעם משופר, גרסה מעודכנת ומשודרגת של ה-F-15I תוצרת בואינג.
F-15S.
F-15S (כונה בתחילה F-15XP) הוא דגם בעל יכולות מופחתות של F-15E שנמכר לערב הסעודית. 72 מטוסים יוצרו בתוכנית Peace Sun IX לסיוע צבאי, מתוכם 24 שהותאמו בעיקר לקרבות אוויר-אוויר ו-48 שהותאמו בעיקר למשימות אוויר-קרקע. F-15S מצויד בפודי LANTIRN מוגבלים - AAQ-20 פאת'פיינדר, שאין בו מכ"ם עוקב פני קרקע (TFR), מה שפוגע ביכולתו לטוס בגובה נמוך במיוחד בלילה, ו-AAQ-19 שארפשוטר שחסר את היכולת לנעול על מטרות לצורך שיגור טילי AGM-65 מאבריק), וכן מכ"ם APG-70S, שהוא נגזרת של מכ"ם APG-70 שהוסרה ממנו יכולת מיפוי קרקעי (SAR). ישנן עוד מספר מערכות שהוסרו, כגון מערכות לוחמה אלקטרונית. טיסת הבכורה של F-15S נערכה ב-19 ביוני 1995, וארבעת המטוסים הראשונים נמסרו בסוף 1995. ב-10 בנובמבר 1999 נמסר לערב הסעודית המטוס האחרון מבין 72 מטוסי ה-F-15S שכללה העסקה.
F-15SA.
דגם מתקדם של ה-F-15S. סעודיה חתמה על הסכם לרכש והצטיידות ב-80 מטוסים כאלה ב-2011 ועוד 12 באופציה ושדרוג של 72 המטוסים מדגם F-15S שכבר היו אצלה בשירות לתצורת F-15SA.
לדגם זה התווספה יכולת נשיאת חימוש בתחנות קצה כנף (שתי תחנות נוספות בהשוואה לדגמים קודמים) ופיילונים המאפשרים תליית ארבעה טילי א"א בתחנות 2,8 כך שבסה"כ יש למטוס יכולת לשאת 26 חימושים שונים- יותר מלכל דגם אחר. דגם זה כולל גם, לראשונה במזה"ת, מכ"ם אף מבוסס על "מערך מנוהל פאזה" (AESAׂ). טכנולוגיית מכ"ם זו היא המתקדמת ביותר בעולם. לפי פרסומים שונים, למטוס יש גם יכולת נשיאה של חימוש א"ק מונחה לטווח רחוק מסוג SLAM-ER. תא הטייס תומך כוונות קסדה מתקדמות לאנשי הצוות.
תחילת ההצטיידות מתוכננת ל-2015, סיום ההצטיידות ל-2019 ובסה"כ, יהיו לסעודיה עד 164 מטוסי קרב הפצצה בעלי יכולת הנשיאה הגבוהה ביותר שיש במדינות המערב בכלל.
F-15K.