1981年3月,美国空军发布提升型战术战斗机(Enhanced Tactical Fighter,ETF)计划,以取代F-111。这个概念要求的是一架能够执行远距离,深入敌人战线后方的阻绝任务,并且不需要护航与电子干扰的支援。通用动力公司(General Dynamics)提交的机型是F-16XL,用以与麦道的F-15衍生型F-15E竞争,最后由F-15E获选。F-15E于1986年12月11日首飞,而第一架量产型则在1988年4月交付予亚利桑那州路克空军基地(Luke Air Force Base)的第405空中远征联队(405th Air Expeditionary Wing)。1989年10月,F-15E在北卡罗莱纳州的山缪强森空军基地(Seymour Johnson AFB)达到初始作战能力(initial operational capability,IOC)。另外,F-15E的衍生型也包括以色列的F-15I、沙特阿拉伯的F-15S、韩国的F-15K、新加坡的F-15T等。
F-15E在沙漠风暴行动中,完成了上千次的出击,并且以摄影机拍下炸弹攻击的影像。只有两架F-15E在战斗中损失,另外有一架在伊拉克自由行动中损失。
美国空军准备以F/A-22猛禽战斗机取代F-15C/D,但尚无预定取代F-15E的机型。F-15E较新,并且被评估有两倍的机体寿命,将能服役至2020年代或更久。空军正在研究区域轰炸机(regional bomber)概念,由FB-22的衍生型执行,实际上本来是要由F-15E进行的。