实际上F-15C也一直在改进。F-15A改进到F-15C是基于1980年代开始的PSP改进（也就是可编程信号处理机），改进后的F-15C相比较F-15A主要是换装了PSP改进的APG-63V型脉冲多普勒火控雷达，其中最后43架F-15C则换装了更先进的F-15E型战斗机配备的APG-70型雷达（缺少空地性能）。


进入90年代后，美军又对此时的F-15C机队进行了第一次升级，主要升级点是换装了重新生产改进的APG-63V1型雷达，相比较老式的APG-63，V1型使用了大量CTOS商业规格的计算机与信号处理系统，大大提升了全套雷达的通用型与可靠性。

此时的F-15C在机载武器系统方面已经跨过了AIM-7M“麻雀2”的阶段，整合进了AIM-120B/C型先进主动雷达制导空对空导弹。

由于APG-63V2型雷达只是更换了发射天线而没有更换后台处理设备，其性能相对较差，因此又改进为APG-63V3，在整机上做到了脱胎换骨。

目前美国空军（USAF）的87架F-15C/D已经全部升级到APG-63V3标准，美国空中国民警卫队（ANF）的166架F-15C则全部保留在APG-63V1的水准。

由于美国空军下一代的制空战斗机主要由F-22A与F-35A担任，因此这批已经服役了20多年的F-15C型战斗机下一步应该不会有改进了。

至于F-15E，由于平台相对先进，相比较只有制空性能的F-15C而言，其双重任务能力对于大多数军购贸易国家有着很强的吸引力，因此美国出口的F-15型飞机多数基于F-15E的平台改进而来。

美军自用版的F-15E多数使用了APG-82型有源相控阵雷达，而出口版的F-15E一部分使用APG-82，一部分则继续沿用了F-15C最新改进型的APG-63V3雷达，比如F-15SG。