F-15B于1973年6月首飞。1974年11月第一架生产型交付驻亚利桑那州卢克空军基地的第58战术训练联队。
F-15A/B MSIP
F-15A/B的寿命中期改进计划，于20世纪90年代开始实施。其主要目标是将F-15A/B升级到F-C/D的标准，包括更换AN/APG-70雷达、换装新的航电设备、用新式数字式计算机取代老式的模拟式计算机等
F-15C
在A型基础上改进的单座制空战斗型。其内部载油量增加了1.116吨，采用改进型APG-63雷达，可在进气道两侧加装保形油箱。除了可装载2.211吨JP-4燃油外，也可换装侦查传感器、雷达探测、干扰设备、激光标定装置、微光电视设备和侦查照相机等设备。最初型仍采用F100-PW-100发动机，后来大部分改用F100-PW-220。最大起飞重量有所增加。在于A型的区别上只能通过机尾号识别（从“78-”到“86-”）产量488架，出口以色列24架、沙特75架。
目前为止，F-15C仍然是美空军的主力制空战斗机，数量装备约300架，共计装备9个空军联队和一个以色列空军中队。
F-15D
C型的双座教练型。同样具有C型的全部作战能力以及保形油箱。其关系类同B型与A型之间的关系。产量82架，出口以色列7架、沙特23架。
F-15C/D MSIP
F-15C/D的中期改进计划。其航电设备全面升级，包括：换装雷达、座舱显示器、电子战系统以及数字式计算机。
TF-15A
利用第二架TF-15A改装的双座专用战斗轰炸型验证机。他有麦道公司自行投资研制，用于和F-16XL竞争空军F-111后继机计划，并在此基础上研制出F-15E。
F-15E
双座全天候战斗轰炸机，它是根据1982年美国空军计划研制并投产的F-111后继机。机身结构加强，座舱经过重新设计。后期型发动机升级为F100-PW-229。重点改进航电设备，包括：换装APG-70雷达，加装蓝盾吊舱，以保证目标发现与识别以及改进武器发射精度，原来的二余度模拟式CAS改进为具有自动地形跟随能力的数字式三余度电传飞控系统，改用环形激光陀螺惯导系统等。
1986年12月11日生产型首飞，1988年4月12日开始交付，原订购392架，1988年削减到200架，后又增加到224架，现已全部交付完毕，共计装备5个空军联队。
F-15F
为沙特准备的F-15E单座方案，换装新型发动机、雷达和座舱显示器设备。沙特原准备在48架F-15S双座型基础上订购24架F-15F，后全部改为F-15S。F-15F最终未能投产。
F-15H
用于竞争希腊空军战斗机计划的F-15E出口型
F-15I
以色列空军装备的F-15E出口型。它用以色列自行研制的SPS-2000系统取代了美国产的战术电子战系统，其他基本不变，发动机为后期型的F100-PW-229。前后共计订购25架
1997年9月12日首飞，同年11月6日交付。目前已交付完毕，装备以空军1个中队
F-15J/DJ
日本根据许可证生产的F-15C/D。计划生产233架，前14架在美生产，其余由日本三菱重工制造。和F-15C/D相比，主要是换装了一些日本国产的航电设备。
F-15J/DJ共装备7个中队，目前仍是日本航空自卫队主力战机
F-15K
韩国订购的F-15E出口型。和F-15E的主要区别是：改进了航电设备，加强了机身结构，改进了座舱显示设备
F-15MANX
基于NASA的主动推力矢量控制计划的无尾隐形方案。
F-15N
F-15的海军型方案
F-15S
沙特订购的F-15E简化型。发动机为F100-PW-229，但航电设备水平降低，大量采用F-15C/D上的设备。雷达虽然是APG-70，但取消了地面测绘能力，性能和APG-63相当。此外还取消了部分电子对抗设备，降低了蓝盾吊舱的性能。这一系列的改动使得该机的对地攻击能力大打折扣。
1992年9月11日美国批准沙特的采购计划??原订购48架，后将F-15F单座型改为F-15S。1995年6月该机首飞，9月12日交付。目前已交付完毕。
F-15S/MTD
美国空军在F-15B的基础上改装的短距起飞/精确着陆技术验证机。它采用三翼面布局，换装数字式电传飞控系统。发动机为F100-PW-220，但改用二元矢量喷口。该机主要用于验证飞机在短距起飞和实用推力矢量控制(TVC)时，起飞、着陆以及空战机动性能。
F-15XP
沙特订购的F-15F/S的最初编号，后分别改为现编号
F-15XX
在F-15C基础上发展的制空型。重点改进了航电设备和系统，以作为F-22计划的一个低成本备份方案。1992年该计划放弃。
NF-15B/F-15ACTIVE
F-15 ACTIVE主动控制技术验证机 NASA改装的F-15B，作为主动控制技术的验证机，采用三翼面布局。它由F-15S/MTD验证机直接改装而来，换装了新研制的轴对称推力矢量喷口??这是它和F-15S/MTD在外观上的最大区别。发动机是F100-PW-229，外加推力192千牛。主要用于验证不同迎角和马赫数下推力矢量工作情况。
RF-15
F-15专用侦查型方案
F-15/PDF
由F-15C改进的防空压制型方案，具备精确打击能力
F-15SG
F-15E 的新加坡版本，配备了主动相控阵雷达、头盔显示系统、高精度瞄准吊舱等先进设备，作战半径超过1800公里，最大载弹量10吨。
F-15SE
具备部分隐身性能的F-15战斗机的最新改进型。该机采用了与F/A－18“大黄蜂”战斗机类似的向外倾斜的垂尾，以及可以在内部设置武器舱的保形油箱(CFT)。
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