Первый из трех предсерийных F-15E поднялся в воздух 11 декабря 1986 г., а первый серийный самолет был поставлен заказчику 29 декабря 1988 г. От своего прототипа «Страйк Игл» отличался существенно переработанной (на 60%) конструкцией, что связано с увеличением взлетной массы. Благодаря применению новых технологий ресурс планера также увеличили до 16000 часов. Ряд конструктивных элементов хвостовой части фюзеляжа выполнили из титанового сплава с применением сверхпластического формирования, что позволило увеличить объем двигательного отсека при сохранении внешних обводов самолета. Таким образом, F-15E стал совместим не только с «родными» двигателями F100, но и с более мощными и габаритными F110. Самолет оборудовали полностью новой трехканальной электродистанционной системой управления, обеспечивающей возможность полета в режиме автоматического следования рельефу местности на высотах до 30 м.

«Страйк Игл» стал первым американским самолетом, оснащенным контейнерной маловысотной прицельно-навигационной системой LANTIRN (Low Altitude Navigation and Targeting InfraRed Night System). Система размещена в двух контейнерах под воздухозаборниками самолета. Прицельный контейнер массой 245 кг содержит тепловизионную систему переднего обзора с узким углом зрения, кореллятор линии визирования ракеты и лазерный дальномер-целеуказатель. В навигационном контейнере массой 195 кг размещены РЛС автоматического следования рельефу местности, а также тепловизионная система переднего обзора с широким углом зрения. Видеоинформация от этой аппаратуры выводится на ИЛС, образуя перед летчиком своеобразное «окно в ночи», позволяющее уверенно пилотировать истребитель на высоте около 60 м в любое время суток вне зависимости от погодных условий. Информация от прицельного модуля выводится на один из ка- бинных экранов.

F-15E в той кампании был одним из основных ударных самолетов союзников. По сравнению с F-16C машина несла значительно более внушительную боевую нагрузку, имела несколько больший радиус действия в ударном варианте (порядка 1100-1200 км за счет конформных баков) и могла нести крупногабаритные боеприпасы, в частности, проникающие КАБ GBU-28 калибром 2100 кг, используемые, в основном, для разрушения сильноукрепленных сооружений (в частности, укрытий для авиационной техники). «Страйк Игл» явился и единственным в ВВС США носителем тактической крылатой ракеты AGM-130, а также управляемой авиабомбы GBU-15. Самолеты этого типа широко привлекали для подавления средств ПВО югославов, используя для этого противорадиолокационные ракеты AGM-88 HARM.