2020年7月13日，美空军授予波音公司一份总金额228.9亿美元的不定期交付／不确定数量合同，与此同时签订了基于该合同的第一份交付订单。该订单总金额约为11.92亿美元（包括选择权在内），要求提供F-15EX战斗机及其备件、支持设备、培训材料、技术数据和技术支持的设计、开发、集成、制造、试验、验证、鉴定、交付、持续维持和改造，预计到2023年12月31日完成。

美空军官网在7月13日发布的消息显示，2020财年预算批准采购8架F-15EX飞机，而2021财年预算要求采购12架。在2021~2025财年预算中，美空军计划共采购76架。当天授出的交付订单就是针对2020财年预算批准采购的8架飞机。空中作战司令部司令官迈克·霍尔姆斯上将称：“对于扩大规模和升级我们老化的F-15C/D机队所提供的能力而言，采购F-15EX是最具经济可承受性和最直接的方式。F-15EX 一旦下线就准备好了战斗。”美空军还透露F-15EX是双座战斗机，“具有只有美国才有的能力”。该型机的特色是可以携带大量先进武器的“深弹匣”，且只需要最少的过渡培训或额外的人力，只需要极少甚至不需要任何基础设施更改，从而确保任务的持续进行。霍尔姆斯称：“交付后，我们预计目前使用F-15的基地将在数月内而不是数年内过渡到新的EX平台。”

该消息还称，F-15EX与传统F-15之间最大的区别在于其开放式任务系统（OMS）架构。该体系架构将支撑持续快速插入最新的飞机技术。此外，F-15EX还将采用电传飞控、新的电子战系统、先进驾驶舱系统以及可用于旧F-15飞机的最新任务系统和软件能力。美空军采购、技术与后勤助理部长罗珀称：“F-15EX的数字骨干网（digital backbone）、开放式任务系统和巨大的有效载重能力完全符合我们对未来组网赋能作战的愿景……不断升级系统，以及它们如何在联合部队之间共享数据，对于战胜高端威胁至关重要。F-15EX从一开始就为此设计为为此演进。”美空军称首批订购的这8架F-15EX飞机将部署到佛罗里达州埃格林空军基地以支持测试工作，其中前两架计划于2021财年第二季度交付，后续6架计划在2023财年交付。

波音公司官网发布的消息，公司已在圣路易斯F-15生产设施中制造F-15EX飞机，首批2架机将于2021年交付。该公司称F-15EX飞机携带的武器比同级任何战斗机都要多，并能够发射长达22英尺（约合6.7米）、重达7000磅（约合3200千克）的高超声速武器。波音F-15EX计划经理洛瑞·施耐德说：“F-15EX是F-15迄今为止最先进的版本，这在很大程度上要归功于其数字骨干网。”为了进一步支持数字机体并促进持续快速的技术插入，F-15计划已被作为美国防部“开发、安全和运行”（DevSecOps）倡议的一个探索者，该倡议旨在开发安全、灵活和敏捷的软件。此外，开放式任务系统架构可确保该型机数十年的生命力。波音副总裁兼F-15计划经理普拉特·库玛说：“F-15EX融合了数字工程、开放式任务系统和敏捷软件开发的优势，可在未来数十年保持其经济可承受和可升级……这意味着我们可以在F-15EX上持续快速试验和部署新能力，使我们的战士们领先于威胁。”目前操作F-15飞机的飞行员和机械师预计将在数天而不是数年的时间内过渡到F-15EX，美空军未来规划共采购144架该型战斗机。

F-15EX以波音为卡塔尔研制的F-15QA为基础，采用电传飞控系统和开放式系统架构，配备新型任务处理机和电子战系统等，根据美空军透露的消息，144架只是规划的最低总采购数量，最高可达200架。虽然F-15EX仍为双座战斗机，但美空军计划只配备一名飞行员。

F-15EX激活了机翼外侧的1号和9号外挂点，使其最大载弹量达到13.4吨，最多可挂载22枚空空导弹。航电系统方面，换装单屏“大面积显示器”、AN/APG-82有源相控阵雷达和AN/ALQ-250“‘鹰’主被动生存告警系统”，态势感知、电子对抗和战场生存能力大幅增强。值得注意的是，F-15EX所配装的“先进显示核心处理机”Ⅱ运算速度达到870亿条指令／秒，配合高带宽数据链、先进卫星通信系统等，具备对“忠诚僚机”无人机实施指挥与控制的潜力。这可能也是该机暂时仅由一名飞行员操控，但保留双座设计的原因之一。