首架 F-15A（有时也被称作 YF-15A，“Y”指作战试飞状态）序列号 71-0280，于 1972 年 6 月 26 日在圣路易斯进行了下线仪式。随后该机被拆解并用 C-5A 运输到加州爱德华兹空军基地。1972 年 7 月 27 日该机首飞，试飞员是麦道的欧文·巴鲁士。
Armstrong
目录
首批 10 架 I 类单座 F-15A 都有各自的试飞任务，如下所示：
序 列号 首飞日期 任务 71-280 1972 年 7 月 27 日 扩展飞行包线，评估操纵品质，验证外部挂载 71-281 1972 年 9 月 28 日 试飞 F100 发动机 71-282 1972 年 11 月 4 日 航电研发，校准空速试飞。该机第一个安装 APG-63 雷达 71-283 1973 年 1 月 12 日 结构试飞 71-284 1973 年 3 月 7 日 首架安装 M61A1 机炮的 F-15。用于机炮、副油箱投放和武器试飞 71-285 1973 年 5 月 23 日 第二架航电试飞机。用于航电、飞行控制系统、导弹火控系统的试飞 71-286 1973 年 6 月 14 日 武器和副油箱等外部挂载试飞 71-287 1973 年 8 月 25 日 尾旋恢复、大迎角和燃料系统试飞 71-288 1973 年 10 月 20 日 飞机/发动机综合性能试飞 71-289 1974 年 1 月 16 日 战术电子战系统、雷达和航电评估试飞
一些 I 类飞机后来交付美国空军。
到 1973 年 10 月 29 日，12 架 I 类“鹰”里已经有 11 架开始试飞，最大速度已达到 2.3M，最大高度达到 18,288 米。该机在试飞中暴露的问题很少，但在初期阶段，在特定高度出现了抖振和翼载荷问题，通过斜切掉 0.37 平方米的翼尖解决了这一问题。麦道在风洞试验中又发现了颤振问题，为此在平尾前缘增加了锯齿。另外机背减速板在全部打开时会引起严重的抖振问题，为此减小了打开角度并增加了减速板面积。