F-15E Strike Eagle je dvouúčelový stíhací letoun určený k provádění bojů proti vzdušným i pozemním cílům. Vybavení avionikou a elektronickými přístroji poskytuje letounu schopnost boje v malých výškách, za dne, v noci i za nevlídného počasí a F-15E tak může plnit svou primární funkci útočného protipozemního letounu.
Posádku tvoří dva lidé - pilot a důstojník zbraňových systémů. Zatímco předešlé typy F-15 Eagle byly předurčeny pro boje proti vzdušným cílům, je model "E" dvouúčelový. Má schopnost střetnout se v boji cestou ke vzdálenému cíli, zničit nepřátelské pozemní postavení a cestou zpět se opět střetnou ve vzduchu s nepřítelem. Inerční navigační systém používá laserový gyroskop k neustálému sledování polohy letadla a poskytuje informace ústřednímu počítači a dalším systémům včetně digitální pohyblivé mapy v obou kokpitech. Radar APG-70 umožňuje členům posádky detekci pozemních cílů z větší vzdálenosti.
Jednou z předností systému je to, že po útoku na cílovou oblast může posádka pozemní mapu zafixovat a přejít zpět na režim vzduch-vzduch, aby měla přehled o eventuální vzdušné hrozbě. Během vypouštění zbraní proti pozemnímm cílům je pilot schopen detekovat, označit a napadnout vzdušné cíle, zatímco WSO (druhý letec, Weapons System Officer) označuje cíle pozemní.
Navigace pro malé výšky a infračervené ozančování cílů za noci (LANTIRN) dovolují letadlu letět v nízko a útočit na pozemní cíle rozmanitými precizně naváděnými nebo neřízenými zbraněmi. Systém LANTIRN poskytuje nesrovnatelnou přesnost při vypouštění zbraní za jakéhokoliv počasí i v noci a sestává ze dvou pouzder nesených externě. Pouzdro navigačního systému obsahuje terén sledující radar, který pilotovi dovoluje letět bezpečně ve velmi malé výšce a sledovat přitom ukazatele na head-up displeji. Systém může být rovněž napojen na autopilota, což poskytne schopnost kopírování terénu bez nutnosti zásahu do řízení. Pouzdro zaměřování obsahuje laserový značkovač a zaměřovací systém, který zachytí nepřátelské cíle určené k destrukci na vzdálenost větší než 10 mil. Jakmile je značkování zahájeno, informace o cíli jsou automaticky předávány do proti pozemních střel nebo laserem naváděných bomb.
Jedním z nejdůležitějších rozdílů proti dřívějším F-15 je přidání zadního sedadla pro důstojníka zbraňových systémů. Ten si může na čtyřech displejích zobrazit informace z radaru, elektronických nebo infračervených zařízení, monitorovat letadlo nebo zbraně stejně jako možné hrozby, vybírat cíle a používat digitální pohyblivou mapu pro navigaci. Obraz displeje může být přenášen z jedné obrazovky na druhou či vybírán z "menu" možností displeje. Pilot má kromě tří jednoduchých monitorů k dispozici v úrovni očí ještě head-up displej, jenž zobrazuje životní funkce letounu a letová a taktická data. Pilot tedy nemusí shlížet dolů, aby např. překontroloval stav zbraní. V noci je displej ještě důležitější, neboť zobrazuje pohled na terén, podobný pohledu za denního světla - je generován senzory FLIR (Forward-Looking InfraRed). Přídavné nádrže a zbraně jsou neseny na krátkých pylonech, což je výhodnější než konvenční zbraňové úchyty - snižují odpor a umožňují tak větší dolet letounu Strike Eagle.
Obratnosti a akcelerace letounů F-15 bylo dosaženo díky vysokému poměru výkon-váha jejich motorů a nízkému zatížení křídel (poměr hmotnosti letounu k ploše křídla). Byly to první americká operačně nasazená letadla, která byla schopna zrychlení i ve vertikálním letu. Nízké zatížení křídel je pak životně důležitým faktorem pro obratnost - dovoluje letounu prudké obraty bez ztráty rychlosti. První vyrobený model F-15E byl dodán 405th Tactical Training Wing, Luke AFB, Ariz., v dubnu 1988.