9号挂点），为补偿由此带来的作战飞行稳定性降低，波音公司为该型机采用了基于模型的电传（fbw）飞控系统。该系统同时还降低了整机重量，提高了飞控系统的可靠性，还可提高飞机出动率。
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，换装数字电传飞控系统。发动机为f100-pw-220，但改用二元矢量喷口。
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。
nf-15b，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。
rf-15，f-15专用侦察型方案，后因黑鸟侦察机实验成功，侦察卫星相继发射而不被采用，只生产一架验证机。
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。
f-15se，具备部分隐身性能的f-15战斗机的最新改进型。
服役动态，1981年7月9日，叙利亚声称一架米格-25pd用两枚r-40击落了一架f-15，残骸落入地中海。
1982年，黎巴嫩战争，以色列空军击落许多叙利亚的俄制米格-21（报告中的数量从80到92架不等）与米格-23和少量的米格-25，其中一部份是f-15的战绩。
但俄罗斯也声称叙利亚的米格-21比斯也于1982年8月6日用一枚aa-8“蚜虫”空对空导弹击落了一架以色列的f-15a，但以色列称那架f-15带伤飞回了基地并得到了修复。
同时也有俄罗斯资料指出1983年10月3架以色列空军的f-15被叙利亚空军的米格-23ml击落。
1984年，沙特阿拉伯皇家空军（royal saudi air force）的f-15战斗机在与伊朗的小规模冲突中击落二架f-4，海湾战争中击落二架伊拉克幻影f1。
1985年9月13日，美国第6512试验中队的一架f-15a从爱德华兹空军基地起飞，跃升到24384米高空，发射了一枚反卫星导弹（asat），成功击毁美国1979年2月发射的p78-1号伽马频谱仪卫星。
这是f-15反卫星计划第15次发射试验，也是第一次实弹发射。
原本计划在第48、318中队部署 asat，两个中队已经接受了3~4架经过改装的f-15，但由于美苏签订了关于禁止在太空中试验武器的协议，该计划于1986年正式取消。
1990年3月，美国第21混合联队一架f-15在空战演习时误射一枚aim-9m实弹，击伤另一架f-15。
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