C'est en 1965 que l'U.S. Air Force a réclamé l'étude d'un nouveau chasseur de supériorité aérienne. Le 23 décembre 1969, la firme McDonnell Douglas Corporation a remporté le contrat face à ses concurrents Fairchild Hiller et North American RockwelL. Par ailleurs, le motoriste Pratt & Whitney a été préféré à General Electric pour la fourniture des deux réacteurs devant équiper le F-15, des F100-PW-100 de la classe des 11 300 kgp. En 1971, une commande a été passée pour deux prototypes monoplaces YF-15, 8 exemplaires de présérie F- 15A et deux biplaces d'entraînement TF-15A. Le premier monoplace a volé le 27 juillet 1972, suivi du premier biplace le 7 juillet 1973. l'armement du F-15A comportait un canon multitube M-61A1 de 20 mm, 4 missiles air-air «Sidewinder» et 4 missiles air-air «Sparrow», outre des charges extérieures d'un total de 5 443 kg destinées à l'appui feu. En 1972, ont seuls été commandés 8 F-15A mais, en 1973, les commandes ont porté sur 23 F-15A et 7 TF-15A, lesquels ont été suivis de 56 F-15A et 6 TF-15A en 1974, 62 F-15A et 10 TF-15A en 1975, 125 F-15A et 20 TF-15A en 1976, cette dernière version étant rebaptisée F-15B. Au total, 365 F15A et 59 F-15B ont été livrés à l'U.S.A.F, 19 F-15A et 2 F-15B prenant le chemin d'Israël. Le 26 février 1979 a volé le premier F-15C monoplace, celui-ci disposant d'une capacité en carburant interne accrue de 900 kg. En outre, il pouvait recevoir deux FAST Packs sous la forme de deux bidons carénés collés à ses flancs, chacun contenant 3 228 l de carburant, d'où une autonomie de convoyage atteignant 5 560 km. Le premier F-15D, variante biplace du F-15C, a volé le 19 juin 1979. LU.S. Air Force a reçu 409 F-15C et 61 F-15D, Israël s'équipant de 18 F-15C et 13 F-15D. LArabie saoudite, de son côté, a commandé 55 F-15C et 19 F-15D, le premier ayant été livré en août 1981. Les forces aériennes japonaises ont également choisi l'«Eagle» pour leur rééquipement. Dans un premier temps, McDonnell Douglas a fourni 2 F-15J, semblables au F-15C, et 12 F-15DJ biplaces. La firme Mitsubishi a été chargée de la fabrication sous licence des deux versions. Jusqu'en 1996, 167 F-15J et 32 F-15DJ ont été commandés, ces appareils comportant certains équipements de fabrication japonaise. Aucune autre commande n'est prévue au-delà des 213 «Eagle» commandés par le Japon. Dans le but de promouvoir une nouvelle version multi-mission du F-15, le constructeur américain a modifié un F-15D en F-15E appelé «Enhanced Eagle». Les essais comparatifs conduits avec un F-15C et un F-15D ont montré la validité du nouveau concept et le premier F-15E de série, propulsé par des F100-PW-220 de 10 646 kgp avec PC, a volé te 11 décembre 1986. A l'origine, l'U.S. Air Force prévoyait de commander 392 F-15E, mais les contrats se sont limités, jusqu'en 1998, à 224 exemplaires. La première demande étrangère est venue de L'Arabie saoudite, une commande concernant 72 F-15S ayant été approuvée par le gouvernement américain en décembre 1992. Le premier exemplaire a volé le 19 juin 1995 avant d'être officiellement remis à l'armée de l'air saoudienne le 12 septembre suivant. La cadence de livraison prévue est d'un appareil mensuel. 24 de ces F-15S sont optimisés pour le combat aérien, les 48 autres pour l'attaque au sol. Leurs réacteurs sont des F100-PW-229 de 13 211 kgp avec PC, ce modèle équipant également les plus récents F-15E de l'U.S. Air Force. En novembre 1993, Israël a également sélectionné le F-15E, passant commande de 25 appareils appelés F-15I sur lesquels L'équipement de guerre électronique a été remplacé par des systèmes israéliens de détection de radars et de missiles, ainsi que par des lance-leurres. Les livraisons, commencées en 1997, se font à la cadence d'un appareil par mois. La version F-15U, conçue pour satisfaire à une demande des Etats Arabes Unis, a été éliminée de la compétition en septembre 1996. La production américaine totalise 1363 appareils.