W połowie dekady uznano jednak, że postępujące zmęczenie konstrukcji F-15C/D będzie utrudniało ekonomicznie uzasadnioną eksploatację tych samolotów w latach 30. XXI wieku. Jednocześnie program F-35 napotykał opóźnienia. Rozpatrywano ponowne uruchomienie produkcji F-22, lecz oceniono, że odtworzenie zamkniętej linii produkcyjnej i sieci dostawców wiązałoby się z bardzo wysokimi kosztami jednorazowymi.
mały|Saudyjski F-15SA, pierwszy wariant rodziny Advanced Eagle
Równolegle Boeing rozwijał kolejne odmiany F-15E dla klientów eksportowych. Znaczna modernizacja płatowca doprowadziła do powstania rodziny F-15 Advanced Eagle. Jej pierwszą wersją był F-15SA (Saudi Advanced), który odbył pierwszy lot 20 lutego 2013 roku. Następnie opracowano F-15QA (Qatari Advanced), zamówiony przez Katar w 2017 roku i oblatany w 2020 roku.
W 2018 roku, po analizach prowadzonych przez Cost Assessment and Program Evaluation w ramach Biura Sekretarza Obrony, USAF i Boeing rozpoczęły rozmowy nad wariantem określanym jako F-15X lub Advanced F-15. Projekt oparto w dużej mierze na F-15QA i zakładano początkowo, że będzie to jednomiejscowy następca F-15C/D.