Armstrong
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“攻击鹰”演示机后来挂载了中线挂架机炮吊舱，左侧进气口下方安装了“铺路钉”激光指示吊舱，使其可以自主引导激光制导武器。
“攻击鹰”演示机参加了 1980 年 9 月的范堡罗航展以吸引潜在客户。此时美国空军开始研究用于替换通用动力 F-111 的增强战术战斗机（ETF），希望获得一种无需其他战斗机护航，以及电子干扰飞机和预警机的支援，能单独执行打击任务的战斗机。出于成本的限制，美国空军希望能在现有 F-15 或 F-16 基础上研发 ETF 飞机，而不是重新研制全新的飞机。美国空军也考虑过帕纳维亚“狂风”，但由于航程的缺陷和非美国制造的政治因素很早就被排除在外。
ETF 的研究最终导致在 F-15 和曲线前缘箭式翼的 F-16XL 之间进行试飞竞争。麦道提供了 4 架“鹰”用于试飞，其中一架就是“攻击鹰”演示机。4 架“鹰”中 F-15D 80-0055 在埃格林空军基地进行武器投放试飞；“攻击鹰”演示机在爱德华兹空军基地进行合成孔径雷达的效果评估试飞；F-15C 78-0468 在爱德华兹空军基地进行了几次仪表飞行和飞行品质评估；F-15D 81-0063 在爱德华兹空军基地完成了 36 次作战评估飞行。通用动力提供了两架 F-16XL 参与竞争。
1984 年 2月 24 日美国空军宣布 F-15 成为双任务战斗机竞争的赢家，部分原因是 F-15 ETF 的研制成本更低，生产型“攻击鹰”型号为 F-15E。1984 年麦道开始了 F-15E 的全尺寸研发，1986 年 12 月 11 日首架 F-15E（86-0183）首飞，试飞员加里·詹宁斯。
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F-15E 在外形和尺寸上与双座的 F-15D 一致，但 F-15E 的结构进行了加强以承受高达 36,741 千克的起飞重量，机身结构寿命 16,000 小时，是其他 F-15 的两倍；由于安装了额外的电子设备，内油容量减至 7,643 升；整个后机身使用了超塑成形和扩散焊接钛合金技术，发动机舱更整洁、轻量和开阔。
F-15E 电子设备的核心是 AN/APG-70 雷达，其设计目的是难以被敌防空系统探测。雷达可快速切换至合成孔径模式，可对飞行路径前方两侧 45 度的地面进行单扫描地图测绘，几秒后迅速关机，使敌人无法通过雷达辐射来追踪到 F-15E 的位置和飞行路径。雷达绘制的地图可“冻结”在显示器上，然后在飞机更接近目标时再一次扫描时进行更新。雷达显示终端通过对接收到的信号进行处理，产生地面鸟瞰地图，分辨率远超之前的雷达，在 160 千米远时就可以分辨出道路、桥梁和机场，随着 F-15E 接近目标，图像的分辨率更加清晰，诸如卡车、飞机和坦克这类的小型目标也清晰可见。
F-15E 武器投送系统的另一个关键设备是马丁·玛丽埃塔低空导航、目标指示和红外夜视（LANTIRN）系统，随动于 AN/APG-70 雷达。LANTIRN 系统包含有两个吊舱，每侧进气道下方各安装一个。右侧是 AAQ-13 导航吊舱，内部安装前视红外（FLIR）传感器，可在 HUD 上显示前方地形的高质量红外视频图像，使飞机具备了夜间晴好天气下的低空高速飞行能力。导航吊舱内部还安装了地形跟踪雷达，可在恶劣天气下使用。飞行员可依据导航吊舱的图像手动驾驶，也可在 61 米高度进行自动地形跟踪飞行。左侧是 AAQ-14 目标指示吊舱，内部安装了高分辨率跟踪 FLIR，导弹校靶相关仪，以及激光指示器。导弹校靶相关仪用于引导“小牛”空地导弹，激光指示器用于为激光制导武器指示目标。