Alternative Fighter Engine（AFE）プログラムにより、プラット・アンド・ホイットニー F100およびゼネラル・エレクトリック F110に対応したエンジンベイを持つ。両エンジンともエンジン制御をデジタル化しており、整備性や耐久性も向上している。当初搭載したエンジンは旧F-15後期生産型と同じF100-PW-220だったが、135号機以降は推力を2割ほど強化した新型のF100-PW-229に変更されている。輸出型ではF110-GE-129も採用されるようになった。F100-PW-220搭載機でも、機体重量が60,300lb（18,144kg）かつコンフォーマル・フューエル・タンクなどの外部装備品を一切携行しないクリーン状態ならば、高度12,000ft（3,658m）から43,000ft（13,106m）の範囲内でマッハ1を僅かに超える程度のスーパークルーズが可能とされる。
原型機であるF-15は、胴体下の専用ランチャーと主翼下ハードポイント脇のサイドレールに空対空ミサイルを装備する構成であり、胴体下および両主翼下の大型パイロンはミサイル装備に関係無く各々2,000kgを超える充分な搭載能力を保持している。しかし、F-111の後継となる戦闘爆撃機とするにあたり、より大きい搭載能力と機体寿命の増進、低高度での高速侵攻への対応を求められた。制空戦闘機として求められた高高度での運動性確保のための大きな主翼は低高度での地形追随飛行の際、濃密な大気下での突風の影響を強く受け、機体構造への負担を大きなものにする。これに対し、F-15Eでは構造強化のために機体の60%を再設計し、最大離陸重量を6t増強した上に機体寿命を16,000時間に引き上げた。これによる機体フレームの重量増はチタニウム比率を増加することによりF-15Dの60lb（約30kg）増に抑えている。また、運用重量増加に伴い着陸装置の主脚の強化とホイールの大型化、アメリカ製の軍用機で初めてラジアルタイヤを採用している。F-15よりも側面部が丸く見える外見は胴体横の部分にコンフォーマル・フューエル・タンク(密着型増槽)を装備していることによる。F-15はパイロンにミサイルを搭載しないが、爆弾と増槽についてはどちらをパイロンに装着するかの選択肢となる。F-15Cは配備当初から当時はFASTパックと呼称されていたコンフォーマル・フューエル・タンクに対応していたが、要撃任務においては不必要であるため利用されていない。コンフォーマル・フューエル・タンクを利用することにより、戦闘爆撃機では最長である航続距離を実現すると同時にハードポイントを攻撃装備に開放している。F-15Eが搭載するダッシュ4コンフォーマル・フューエル・タンク自体に縦2列3段の6個の流線型に成型されたハードポイントを持つため、兵装搭載用のハードポイントはF-15Cの7箇所から19箇所に増えている。ただし、コンフォーマル・フューエル・タンクのハードポイントと胴体左右の空対空ミサイル用ランチャーの同時使用はできない。また、従来型ではほとんど使用されなかった主翼外側の電子戦装備用ハードポイントを廃止した代わりに、各エアインテーク下に各1箇所のハードポイントを追加している。操縦機器類は前席のみに装備されるが、兵装システム士官（WSO：Weapon System Officer）の搭乗する後席にも緊急用の操縦装置を持ち、後席中心部に設置された操縦桿の両脇にレーダー・兵装操作用のコントロールスティックを配置している。
1928年（昭和3年）5月10日前後に「湯川屋」を引き払い、東京市麻布区飯倉片町32番地（現・港区麻布台3丁目4番21号）の下宿に戻った梶井基次郎は、留守中に部屋を貸していた北川冬彦と同宿の伊藤整（東京商科大学生）と初対面した。基次郎と親しくなった伊藤整は、まだ発表していない作品の内容を聞かされ、その素晴らしさに興奮した。その基次郎の語りでは、人間をはじめ鹿・犬・馬などの死体が満開の桜の樹の下に埋まっていて、その死体の破れた腹からは腐った内臓が見え、犬のつぶれた目からは液汁がどろどろ流れ出し、人の足の切り口も詳らかに描写されていた。その物語のイメージは、湯ヶ島の「光線の強い風景」の中で着想されたものだと基次郎は語っていたという。伊藤は、それを『マルドロールの歌』（ロートレアモン伯爵作）の一部にでもありそうな「人の眼を覆はせるやうな」が惨澹たる一節だったとしている。それは、桜の花の根や幹が透明になって、地面の下まで透いて見える、ということだ。桜の幹の中に在る数限りない細い管を、樹液が根の方から登って行くのが分る。そして桜の根元の地下には、色々な動物の死骸が埋まっている。それは鹿や犬や猫や猿や鼠や、色々な動物である。その動物の腐敗した身体の方に、桜の根が生きもののように伸びて行って、毛細管がその死骸にからまっている。そしてその腐った死骸から養分を吸いとっては上の幹から枝へ、枝から花へと送っているのだ。「でなければ、あんなに桜の花が美しいわけはないんだ。それだから桜の花はあんなに美しいんだよ」と梶井が言った。私は聞いていて、彼の話に感嘆した。すばらしい話だ、と私は思った。梶井のその話を聞いていると、桜の花が私の見て来たのよりもずっと美しく思われ、それ自体が生命の爆発であるように思われて来るのであった。 — 伊藤整「若い詩人の肖像」しかし8月中旬から体調が悪化し、毎日のように血痰を吐いて呼吸困難で歩けなくなるほど結核の病状が進んできたため、その様子を心配する友人達の強い勧めで、基次郎は9月に大阪市住吉区阿倍野町99番地の実家に帰郷した（詳細は梶井基次郎#帝大中退後――大阪帰郷へを参照）。そして北川冬彦から詩誌『詩と詩論』に寄稿依頼されていたことから、伊藤整に話していた物語の改稿に取りかかり、9月13日以降の10月頃から本稿執筆を始めた。伊藤整は、12月に発表された『櫻の樹の下には』を期待して読んだが、下宿で基次郎のその風貌と声で聞いた「滋味」のある内容よりも短く整理されていたために、小説としての魅力が薄れていると思った。また、これが詩欄に掲載されたことに基次郎はやや不満げで、しきりに「小説であること」を伊藤に繰り返したという。