F-15E Strike Eagle představuje zásadní odklon od původní koncepce čistokrevného stíhače. Jde o hloubkový úderný letoun použitelný za každého počasí, který si však ponechal schopnost manévrového vzdušného boje. Od předchozích verzí se liší tmavě šedou kamufláží (Gunship Gray) a robustnější konstrukcí uzpůsobenou pro údery v nízkých letových hladinách.
Na konci 70. let začalo americké letectvo hledat nástupce za stárnoucí flotilu F-111. Letoun F-111 byl sice rychlý a unesl hodně pum, ale byl neohrabaný a v případě napadení nepřátelskými stíhači téměř bezbranný. USAF proto vyhlásilo program ETF (Enhanced Tactical Fighter), později přejmenovaný na DRF (Dual-Role Fighter). Cílem bylo vytvořit letoun schopný provádět dálkové nálety hluboko v nepřátelském území bez nutnosti doprovodu vlastních stíhačů.
V soutěži o tento kontrakt se utkali dva hlavní soupeři:
- F-16XL: Radikálně upravená verze F-16 s velkým šípovým křídlem (delta).
- F-15E: Úprava stávajícího draku F-15D.
V roce 1984 byl vyhlášen vítězem F-15E. Vyhrál díky nižším nákladům na vývoj, dvoumotorové konfiguraci a většímu potenciálu pro další modernizace.
Pro zvýšení životnosti při letech v turbulentním prostředí nízko nad zemí byl drak letounu zásadně zesílen a životnost byla prodloužena na 16 000 letových hodin.
U verze E jsou nádrže CFT standardem. Obsahují 12 záchytných bodů pro bomby, které jsou umístěny v řadách, což snižuje aerodynamický odpor ve srovnání s klasickými závěsníky pod křídly.
Strike Eagle je schopen nést téměř veškerou munici v inventáři USAF – od laserem naváděných pum Paveway, přes satelitem naváděné JDAM, až po protitankové střely Maverick a jaderné pumy B61. Zároveň si ponechává kanón M61 Vulcan a plnou sadu střel AMRAAM a Sidewinder pro vlastní obranu.
Zatímco stíhací verze se soustředily na radar, Strike Eagle je vybaven komplexní sadou senzorů pro navigaci a přesné bombardování v noci a za špatného počasí.
- Radar AN/APG-70: Odvozený z verze C, ale s výrazně rozšířenými módy pro mapování terénu s vysokým rozlišením (Synthetic Aperture Radar – SAR). To umožňuje posádce identifikovat pozemní cíle na vzdálenost desítek kilometrů i přes oblačnost.
- LANTIRN (Low Altitude Navigation and Targeting Infrared for Night): Dvojice podvěsných kontejnerů, které jsou pro F-15E klíčové. Jeden obsahuje navigační infračervený senzor a radar pro kopírování terénu (umožňuje let v 30 metrech nad zemí v noci), druhý kontejner slouží k laserovému značkování cílů.
- Kokpit a WSO: Zadní kokpit není určen pro instruktora, ale pro operátora zbraňových systémů (WSO). Ten disponuje čtyřmi multifunkčními displeji, na kterých nezávisle na pilotovi ovládá radar, zbraňové systémy a elektronický boj.
V rámci modernizací se do letounu instaloval nový radar AN/APG-82(V)1, který kombinuje schopnosti vzdušného boje i pozemního mapování s mnohem vyšší spolehlivostí a dosahem. A také nový digitální systém elektronického boje a varování EPAWSS, který umožňuje letounu přežít v oblastech chráněných moderními systémy PVO.