美國空軍在發展第三代戰鬥機的時候，確定其高低搭配中的高端角色是麥道公司研發的F-15戰鬥機，這是一款空中優勢重型戰鬥機，其設計完全圍繞奪取空中優勢，力求獲得對蘇聯空軍的絕對優勢，沒有考慮對地攻擊的需要，號稱「沒有一磅重量用於對地攻擊」。在當時，對地攻擊的臟活兒除了有F-16之外，還有F-4E「鬼怪」和F-111「土豚」戰鬥轟炸機來執行。
不過，到了80年代，美國空軍對戰鬥轟炸機的需求發生了改變，F-4E「鬼怪」很明顯即將被大批取代後退休；而60年代服役的F-111戰鬥轟炸機，憑借變後掠翼設計和先進機載航電裝置以低空高速突防著稱，但隨著技術的發展，低空高速突防的戰術已經落後了，越來越多的戰鬥機具備下視下射能力，更不要提高效能防空雷達和預警機了；同時，F-111戰鬥轟炸機體型笨重，基本沒什麽自衛能力，難以進入高威脅空域獨自執行任務，必須依靠其他戰鬥機的護航。
為此，在新的提升型戰術戰鬥機計劃中，麥道推出了F-15E「攻擊鷹」戰鬥轟炸機，擊敗了通用動力的F-16XL，即便後來的改進證明F-16也可以改裝成一款強大的戰鬥轟炸機。
雖然最初是一款純制空戰鬥機，但龐大的機體和優秀的設計為F-15戰鬥機的轉型提供了充足的潛力，經過機體強化，其能夠搭載更重的對地攻擊武器。與此同時，換裝了推力更大的普惠F-100-220發動機，當然，也能夠安裝奇異的F-110發動機，但即便如此，其推重比也比不上F-15C，畢竟這是一款戰鬥轟炸機。
F-15E換裝了AN/APG-70雷達，重點增強了對地探測能力，同時可以攜帶低空夜間導航和瞄準系統；為了增加航程，F-15E安裝了兩具保形油箱，這是最早安裝保形油箱的飛機之一，其航程超過了4400公裏，雖然保形油箱無法在任務中拋棄，增加了阻力和重量，但良好的設計對於一架戰鬥轟炸機來說不算什麽；盡管是一架戰鬥轟炸機，但F-15E保留了F-15C的全部空戰能力，可以使用各類空戰武器，包括初期型號的AIM-7「麻雀」和現在的AIM-120，其最大載彈量為11噸，可以使用大部份美國空軍的對地攻擊武器，包括制導炸彈和空地飛彈。
1989年，F-15E在美軍中形成作戰能力，綽號「攻擊鷹」，隨後參加了海灣戰爭，F-15E當時是為數不多可以投擲雷射制導炸彈的飛機，尤其是可以投擲重達2.3噸的GBU-28制導鉆地炸彈來攻擊伊拉克的加固目標；同時，憑借其大航程還經常在中空執行搜尋獵殺伊拉克「飛毛腿」飛彈的任務，並在其可能出沒的地區投擲「鱷魚」地雷散彈，不過，在海灣戰爭中，有兩架F-15E受到地面火力攻擊而損失。其後，F-15E參與了美軍幾乎所有的對外軍事行動。
目前美軍仍大量裝備F-15E戰鬥轟炸機，並裝備了其最新改進型F-15EX，預計其能在美軍中服役到2030年甚至更久。除了美國空軍之外，還有很多其他國家裝備這F-15E的外銷改進型號，諸如以色列的F-15I、沙烏地阿拉伯的F-15S、南韓的F-15K、新加坡的F-15SG等，在新技術的加持下，不具備隱身能力的F-15E系列戰鬥轟炸機，依然將在全世界的天空中作戰很久。
