Rozpatrywano wersję jednomiejscową F-15CX oraz dwumiejscową F-15EX o zasadniczo takich samych możliwościach bojowych. USAF wybrały F-15EX, ponieważ linia produkcyjna w tym czasie wytwarzała już wyłącznie dwumiejscowe odmiany F-15, a wprowadzenie jednomiejscowego wariantu wymagałoby dodatkowych nakładów. W projekcie budżetu na rok fiskalny 2020 znalazło się osiem pierwszych samolotów.
Wykorzystanie istniejącej linii montażowej F-15 pozwalało ograniczyć koszty uruchomienia produkcji i skrócić czas potrzebny do dostarczenia samolotów. Zakup uzasadniano również potrzebą utrzymania kilku niezależnych ośrodków przemysłowych zdolnych do produkcji amerykańskich samolotów bojowych.
F-15EX przejął z wcześniejszych programów modernizacji F-15 radar AESA, czujnik IRST i EPAWSS, natomiast z F-15QA m.in. przeprojektowaną konstrukcję o zakładanej trwałości 20 000 godzin lotu, cyfrowy układ sterowania oraz nowy kokpit. W propozycjach rozwojowych pojawiło się także zastosowanie wyrzutni AMBER (Advanced Missile and Bomb Ejector Rack), pozwalającej teoretycznie na przenoszenie do 22 pocisków powietrze–powietrze.
mały|F-15EX na linii montażowej w lipcu 2020 roku