2005年3月5日，波音为韩国制造的F-15K完成首飞，将于3月16日在圣路易斯工厂举行首次公开展出仪式。根据总额为36亿美元的合同，波音公司将交付给韩国空军（ROKAF）配有武器的40架F-15K，交付日期从今年开始至2008年8月结束。首飞过程中F-15K的速度超过马赫数2，该机进行了发动机关闭和重启的检测，并检测了飞机的主要备用系统的性能。
2003年4月6日，一架F-15E在伊拉克上空被击落，两名飞行员失踪，这是F-15E首次战斗损失。
2003年8月，波音公司“幻影”工作组设计了从F-15E上操纵无人机的计算机工具。波音公司可能在两年内演示F-15E作为“母机”操纵高速、隐身无人机的能力。目前正在验证指挥和控制飞机与F-15E之间的双向互联链接。波音公司“幻影”工作组网络中心战主管温特说：“仅仅把图像推进飞机座舱是一个老新闻。这已在若干平台上作到了。它更像是一场网络会战，我们认为合作能力是重要进步”。“幻影”工作组的下一步计划将扩大网络，验证F-15E飞机能够与波音公司X-45之类高速无人战斗机在动态、快速移动战场上空联合作战。F-15E有后座武器系统操作员的优点，他能够集中注意力与无人机合作执行监视目标并且在获得批准时攻击它们。F-15E并非隐身飞机，可能待在防空火力杀伤范围之外操纵攻击敌人防御心脏，扩大其飞行作战的有效性。
2004年8月，美国空军在墨西哥湾测试靶场成功举行了一次新型小直径炸弹（SDB）的试射验证，隶属埃格林空军基地第46测试联队的一架F-15E战斗机在测试中成功投放了一枚小直径炸弹。该型小直径炸弹由美国波音公司研制生产，这种炸弹属于250磅级别武器弹药，性能接近于精确制导弹药。通过提高精度，这种小炸弹能够达到以往500磅炸弹的同等效果，且易于装入隐身战斗机的内部弹舱。根据测试计划，战斗机将在规定的一系列飞行机动情况下，从3万英尺空中投掷小直径炸弹。代号为GBU-39的小直径炸弹在空中运动超过25英里距离后直接击中目标。此次美国空军进行小直径炸弹测试活动，是空军在4个月的时间里进行的第三次制导试射验证，目的是检验小直径炸弹整体系统的作战性能，一套小直径炸弹整体系统包括小直径炸弹、装备4枚炸弹的运载箱、精确打击支持设备、综合后勤设备和任务计划装置。
2004年9月，美国空军准备对F-15C进行改进，使其继续服役至2025年。随着F/A-22进入服役的日子到来，如何安置F-15C成为空军官员的首要考虑。空军官员称，空军期望F/A-22于2005年年底进入服役，届时空军将保留200架F-15C/D老龄战斗机，剩余的全部退役。空军将对保留下的F-15C/D进行改进，并将这些飞机作为F/A-22的支援飞机使用。由于迎接F/A-22的到来，空军不仅对F-15C/D的数量和任务进行了调整，还对其224架改进型F-15E“攻击鹰”进行性能升级，包括具有投放GBU-39小口径制导炸弹（SDB）的能力，安装新型瞄准吊舱，还准备加装有源相控阵（AESA）雷达。空军官员表示，在F-35联合攻击机投入服役之前，不会退役F-15E。不过，该官员称，除这224架外，空军目前并不打算采购更多的F-15E，但国会可能另有想法，国会在其2005财年国防预算法案中计划拨给空军1.1亿美元用于采购更多的F-15E。空军官员表示，国会一些人希望空军多采购F-15E而减购F/A-22的想法是不理智的，F-15E与F/A-22根本是不可比的，F-15E充其量是一个炸弹投放器，而F/A-22是世界上最先进的空中优势战斗机，同时也可以对极具挑战性的目标进行有力打击。
2005年8月，新加坡接近在波音公司的F-15和达索航空公司的‘阵风‘战斗机之间选择一种装备部队。8月22日，美国防安全合作局（DSCA）通知国会称，如果新加坡选择了F-15，新加坡可能还会申请购买F-15战斗机的武器、后勤和训练维护设备，购买总额将达7.41亿美元。DSCA表示，如果新加坡选择F-15，那么新加坡将购买飞机、发动机以及F-15的武器和后勤维护设备。新加坡可能购买200枚AIM-120C先进中距空空导弹（AMRAAM）；6枚AMRAAM系留式空中训练导弹；50枚MK-82 GBU-38联合直接攻击弹药；30枚AGM-154A-1联合防区外武器；200枚AIM-9X‘响尾蛇‘导弹和24枚训练与模拟‘响尾蛇‘导弹；相关设备还包括夜视护目镜和Link-16系统。购得这些武器后，新加坡的防御能力将更为现代化，具有与美军的互动、保护其重要港口和航道的能力。如果新加坡决定购买，主承包商将是雷声导弹系统公司和波音综合防御系统公司。DSCA还表示，科威特正在为其F/A-18战斗机寻找技术和后勤维护承包商；预计，相关协议额可达2.95亿美元。科威特政府计划购买后勤维护、维修、零部件和航电软件等方面的服务。如果国会批准，2011年以前，将会有50家承包商向科威特提供服务。科威特方面要求‘飞机在离开美国本土之前就进行相关维护，确保飞机正常工作‘；同时，‘交易应尊重买方国家的政策，美国方面有义务帮助买方确保国家安全；美国应该维护中东地区的稳定，并促进该地区的经济增长‘ 。 DSCA称，此项目的主承包商包括Dyncorp公司、Texas公司、波音综合防务系统公司和Anteon公司。
2005年10月，韩国计划引进的40架美制新型F-15K战斗机的首批两架7日抵达汉城机场，标志着韩国空军开始大规模更换战斗机群。本月2日，美国波音公司制造的两架F-15K战斗机自美国本土起飞，经过美国空军KC-135加油机6次空中加油，飞行1.5万多公里，最后抵达韩国。途中，两架战斗机先后在夏威夷和关岛作短暂停留。韩国空军计划以此次引进两架F-15K战斗机为契机，在2008年底前将40架F-15K战斗机配备完毕。自2007年1月起，韩国引进的F-15K战斗机将陆续投入现役，取代现有的老式美制F-4战斗机。
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