空军不得不用重型战斗轰炸机和老式的北越米格战斗机进行空中格斗，原来的拦截和核武器投射能力根本派不上用场。先进的空空导弹不适应越南潮湿气候，故障频频，而越战初期多数美国空军战斗机就没有装备航炮，以至多次出现占据有利位置却不能击落敌机的情况。
单座制空战斗型，装备F-100-PW-100发动机和AN/APG-63雷达，1972年7月27日首飞，于1974年11月交付使用。20世纪90年代中期以后，F-15A开始从一线部队退役，转给空中国民警卫队。有6个州的空中国民警卫队装备有F-15A。F-15A/B两机型共装备了7个空中连队和6个空中国民警卫队中队，以及以色列空军的一个空军中队。
