Armstrong
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MSIP II 的重头戏是安装升级型 AN/APG-63 雷达，由于改进重大所以型号也改为 AN/APG-70。新雷达的数据处理器内存从 16K 扩展到 24K，处理速度增加 3 倍，火控系统内存从 96K 增加到 1,000K，处理速度也提高 3 倍。安装了可编程武器控制装置（PACS），这个单元具有多带宽，专为合成孔径高分辨率地面测绘模式准备。雷达还增加了几个新的雷达模式，例如边跟踪边扫描模式，允许同时向不同的目标发射 4 枚超视距导弹。APG-70 还有的低截获率（LPI）能力，这使其在探测和攻击敌机时不容易引起敌机的注意。APG-70 增加的能力可应用非合作目标识别（NCTR）技术，在辨识敌我方面可靠性更佳。NCTR 技术高度机密，已知的技术细节较少，据说该技术可以避免许多误击事故。
首架 MSIP II 飞机是 F-15C 84-001，1985 年 6 月 20 日首飞。1991 年海湾战争时 MSIP II 项目仍在进行中，AIM-120 AMRAAM 还未部署。但 MSIP II F-15C 被迅速部署到海湾地区，在猎杀伊拉克飞机上令人印象深刻，NCTR 系统运作良好，可以辨识飞机的型号甚至子型号。不过由于资金限制，只有最后 43 架 F-15C 安装了休斯 APG-70 雷达，另有 161 架 F-15C 自 2001 年初开始改换装 APG-63(V)1，其余的 F-15 则仍旧使用 APG-63 PSP 雷达。MSIP II 后期又加入了 JHMCS 头瞄和 AIM-9X 的发射能力，大大提高了“鹰”的空战能力。
原计划 F-15A/B/C/D 都进行 MSIP 升级，F-15A/B MSIP 除了不能安装 C 型的保形油箱，其他升级内容与 F-15C/D 基本一致，但由于成本太高而放弃。非常早期的 F-15A（1973、74 和 75 财年订购的）予以退役。
相控阵雷达
2004 年 10 月，美国空军表示第三联队第 12 和第 19 中队的 F-15C 战斗机飞行员现在已经在用 APG-63(v)2 有源相控阵雷达进行值班飞行。虽然这种雷达的大部分性能数据还是保密的，但是作为世界上第一部在战斗机上执勤的 AESA 雷达，即雷声公司制造的 APG-63(V)2 雷达可以探测到 90 千米以外的小型巡航导弹和隐身飞机，而在这个距离上原来的 F-15C 雷达只能发现常规尺寸的有人驾驶战斗机。五角大楼的雷达专家用另外一种说法，即 F-15C 的原装雷达在 90 千米处发现的目标，对于 X 波段的 AESA 新雷达 V2 而言，在 180 千米处即可发现同样的目标。APG-63(V)2 雷达的优点还不止是增加了作用距离和分辨率，更重要的是它具有同时跟踪多个目标的能力。因为要打击的目标，即巡航导弹大多数情况下是采用多发齐射方式。F-15C 原雷达一般情况下只能对一个，最多两个巡航导弹进行跟踪；而 APG-63(V)2 雷达可以同时以更高的精度跟踪多个目标，并制导多枚先进中距空空导弹（AMRAAM）实施攻击。
APG-63(V)2 雷达的天线口径还是由数百个第一代 AESA“砖块”结构的收/发模块组成，而第二代收/发模块的尺寸小于 1 平方英寸。该雷达约有 3,600 个接收和发射单元，排列在一个接近正方形的天线框架上。AESA 雷达波束快速运动能力，使之可以同时跟踪多个目标，并发射和制导导弹进行拦截。雷达可以在很远的距离上发现小型或具有隐身能力的巡航导弹和飞机，使得 F-15C 战斗机有足够的时间在对方还没有来得及发现自己时，将其击毁。它可以向挂载 AIM-120C 增程先进中距空空导弹的 F-15 战斗机提供先验目标信息。在导弹飞行过程中，雷达还可提供修正信息，以便提高命中精度。过去对远距离小型目标的探测任务是由米波雷达来完成的，但是它的精度较低；目前 E-10A 的 AESA 雷达可以实现既能远距离，又有高精度的探测。新型的 AESA 雷达还为它的载机 F-15C 本身的雷达截面积的减小做出贡献。因为对于传统的机械扫描雷达，当它的天线探测到目标时，正好是它的天线平面对准目标，因此，也就形成了很强的反射；如果说在前一时刻敌方还没有发现你，这时他将发现了你。而 AESA 雷达天线阵面是固定安装的，并同飞机纵轴有几度的夹角，如同 F-22 的雷达一样，其天线阵面的反射是很小的。
尽管 APG-63(V)2 雷达有上述种种优点，但将被更为先进的 APG-63(V)3 所代替。因为前者需要太多的冷却和供电。飞机要为装载这样的雷达进行大量的改装工作。另外，由于雷达太重，还要在飞机尾部加装 600 磅（272 千克）的配重，以便平衡飞机的重心。这时改装后的飞机将比原来飞机增重 1,000 磅（454 千克）。这对飞机的航程和油耗没有太大的冲击，但对飞机的机动性却有一定的影响。这将通过配备高机动的 AIM-9X 近距空空导弹（射程为 22～30km）和头盔瞄准系统加以弥补。雷声公司研发的新型 APG-63(V)3 雷达同 F-15C 原型的机械扫描雷达 V1 相比重量基本相同，因此不需在飞机尾部加装配重；同时，原型飞机的供电也可以满足 APG-63(V)3 雷达雷达的要求。APG-63(V)3 雷达的后勤保障需求大为降低，极大地增加了部队的机动能力。APG-63(V)2 雷达的AESA天线采用"砖块"结构；APG-63(V)3 雷达则采用"瓦片"结构（即为F/A-18E/F 改装 APG-79AESA 雷达所采用的一种更小型的 AESA 结构形式）。V3 型的 AESA 阵面将可减重 240 磅（109 千克）。同时，V3 型雷达的故障诊断能力也有大幅度的改善。