Pengguna terbesar pesawat F-15 adalah Tentera Udara Amerika Syarikat. Pesawat pertama F-15B telah dihantar pada 14 November 1974.[13] Pada Januari 1976, pesawat pertama Eagle telah dihantar ke Skuadron Pejuang ke-555.[13] Pesawat-pesawat awal ini dipasang dengan radar Hughes Aircraft (kini Raytheon) APG-63.

Mangsa pertama pesawat F-15 dicapai oleh juruterbang Tentera Udara Israel Moshe Melnik pada 1979.[14] Pada 1979–81 semasa pertikaian sempadan Israel-Lebanon, F-15A telah menembak jatuh 13 buah pesawat MiG-21 "Fishbed" dan dua buah MiG-25 "Foxbat" milik Tentera Udara Syria. Pesawat model F-15A dan B juga telah digunakan oleh Israel dalam operasi Lembah Bekaa. Pesawat F-15 Israel telah menembak jatuh 40 buah pesawat pejuang Syria (23 buah MiG-21 "Fishbed" dan 17 MiG-23 "Flogger") dan sebuah helikopter Gazelle SA.342L.[15]

Juruterbang F-15C Tentera Udara Diraja Arab Saudi menembak jatuh 2 buah pesawat F-4E Phantom II yang diterbangkan oleh juruterbang Tentera Udara Iran dalam pertempuran kecil di sempadan pada bulan Jun 1984, dan menembak jatuh 2 buah pesawat Mirage F1 Iraq semasa Perang Teluk.[16][17][18]

Tentera Udara A.S telah mengatur gerak pesawat versi F-15C, D dan E ke Teluk Parsi pada 1991 untuk menyokong Operasi Desert Storm dimana mereka mencapai 36 kemenangan dari 39 pertempuran udara ke udara. F-15E kebanyakan digunakan pada waktu malam, untuk memburu pelancar peluru berpandu SCUD yang diubahsuai dan tapak artileri menggunakan sistem LANTIRN.[19] Berdasarkan Tentera Udara A.S, F-15C disahkan telah memusnahkan 34 buah pesawat Iraq, kebanyakan dengan tembakan peluru berpandu: 5 buah MiG-29 "Fulcrum," 2 buah MiG-25 "Foxbat," 8 buah MiG-23 "Flogger," 2 buah MiG-21 "Fishbed," 2 buah Su-25 "Frogfoot", 4 buah Su-22 "Fitter", sebuah Su-7, 6 buah Mirage F1, sebuah kapal terbang kargo Il-76, sebuah pesawat latihan Pilatus PC-9, dan 2 buah helikopter Mi-8. Setelah penguasaan udara berjaya dikuasai dalam 3 hari pertama konflik, pesawat Iraq dilaporkan melarikan diri ke Iran dan tidak cuba secara aktif untuk menyerang pesawat A.S. Pesawat satu tempat duduk F-15C telah digunakan untuk menguasai ruang udara manakala pesawat F-15E pula digunakan untun serangan darat. F-15E kemudian berjaya memusnahkan helikopter Mi-8 Iraq dengan menggunakan bom panduan laser. 2 buah F-15E telah musnah disebabkan oleh tembakan dari darat dalam Perang Teluk 1991.[20] Sebuah lagi telah mengalami kerosakan di darat akibat serangan peluru berpandu SCUD ke atas pangkalan udara Dhahran.[21]

Pesawat F-15 juga diatur gerak untuk menyokong Operasi Southern Watch, meronda Zon Larangan Terbang di Selatan Iraq; Operasi Provide Comfort di Turki; menyokong operasi NATO di Bosnia, dan baru-baru ini diatur gerak sebagai pasukan ekspedisi udara. Pada 1994, 2 buah helikopter UH-60 Black Hawk milik Tentera Darat A.S telah ditembak jatuh oleh F-15C milik Tentera Udara A.S kerana menyangka helikopter ini adalah helikopter Hind Iraq di Zon Larangan Udara di utara Iraq.[22] F-15C juga menembak jatuh 4 buah pesawat MiG-29 Yugoslavia menggunakan peluru berpandu AIM-120 AMRAAM semasa penglibatan NATO pada 1999 di Kosovo, dalam Operasi Allied Force.[20]

Setakat 2008, pesawat F-15 dalam kesemua angkatan tentera udara memiliki jumlah rekod pemusnahan di udara sejumlah 104 pesawat dan tiada pesawat F-15 yang musnah.[23] Sehingga kini, tiada versi pesawat penguasaan udara F-15 (model A/B/C/D) yang pernah ditembak jatuh oleh pesawat musuh. Lebih separuh daripada jumlah kemusnahan disumbangkan oleh juruterbang Tentera Udara Israel.

Pemusnah satelit

Dari Januari 1984 hingga September 1986, 2 buah pesawat F-15A telah digunakan sebagai platform pelancaran bagi peluru berpandu anti satelit ASM-135. F-15A (76-0086 dan 77-0084) telah diubahsuai untuk membawa satu peluru berpandu ASM-135 di stesyen garis tengah dengan peralatan tambahan di antara pilon khas di garis tengah.[24] Pesawat lancaran akan berkelajuan pada Mach 1.22, 3.8G dan mendaki pada sudut 65° untuk melepaskan peluru berpandu anti satelit pada ketinggian 38,100 kaki (11.6 km). Komputer penerbangan telah dinaik upaya untuk mengawal kadar panjat dan pelancaran peluru berpandu. Ujian penerbangan ketiga melibatkan satelit komunikasi yang tidak digunakan di ketinggian 555 km di orbit, yang mana telah berjaya dimusnahkan oleh tenaga kinetik. Juruterbang pesawat Tentera Udara A.S, Mejar Wilbert D. "Doug" Pearson, menjadi satu-satunya juruterbang yang telah memusnahkan satelit.[25][26]

Peluru berpandu anti satelit telah direka sebagai senjata anti satelit pelancaran jauh, dengan pesawat F-15A bertindak sebagai tahap pertama. Program peluru berpandu anti satelit telah menglibatkan 5 kali ujian pelancaran; walaubagaimanapun, tidak diketahui samada peluru berpandu ini telah digunakan oleh A.S. Program ini secara rasminya ditamatkan pada 1988.[24]

Disadaikan oleh Tentera Udara A.S

Kesemua pesawat F-15 telah disadaikan oleh Tentera Udara A.S selepas F-15C milik Pengawal Udara Kebangsaan Missouri terpisah dan terhempas semasa penerbangan padan 2 November 2007. Angkatan pesawat F-15E yang lebih baru kemudian dibenarkan untuk digunakan kembali. Tentera Udara A.S melaporkan pada 28 November 2007 bahawa satu lokasi kritikal di bahagian atas longeron model F-15C disyaki menyumbang kepada kegagalan ini, menyebabkan fiuslaj hadapan di salur masuk udara, termasuk kokpit dan radome, terpisah daripada kerangka pesawat.[27]

Pesawat model F-15A hingga D telah diarahkan untuk disadaikan sehingga lokasi yang disyaki ini menjalani pemeriksaan terperinci dan pembaikan yang diperlukan.[28] Pesawat F-15 yang tersadai mendapat perhatian media setelah ia memberi beban ke atas usaha-usaha mempertahankan ruang udara negara.[29] Penyadaian ini menyebabkan beberapa negeri bergantung pada pesawat pejuang negeri jiran untuk melindungi ruang udara, negeri Alaska pula bergantung pada sokongan Angkatan Tentera Udara Kanada.[30]

Pada 8 Januari 2008, Arahan Tempur Udara (ATU) Tentera Udara A.S membenarkan sebahagian angkatan pesawat model F-15A hingga D kembali ke status penerbangan. Ia juga mencadangkan pengoperasian terhad bagi unit-unit di seluruh dunia yang menggunakan model-model yang terjejas.[31] Badan Kajian Kemalangan telah mengeluarkan laporan pada 10 Januari, 2008. Laporan ini menyatakan bahawa analisis terhadap bangkai pesawat F-15C mendapati bahawa longeron tidak memenuhi spesifikasi lukisan, yang mana membawa kepada keretakan lesu dan akhirnya kegagalan yang membawa bencana terhadap struktur sokongan dan memecahkan pesawat semasa dalam penerbangan.[32] Berdasarkan laporan yang dikeluarkan pada 10 Januari 2008, 9 buah pesawat F-15 lain telah dikenal pasti mempunyai masalah yang serupa dengan longeron. Ekoran masalah ini, Jeneral John D. W. Corley telah mengatakan bahawa "masa depan jangka panjang F-15 dipersoalkan."[33] Pada 15 Februari, 2008 ATU membenarkan kesemua pesawat F-15A-D untuk terbang kembali bergantung pada pemeriksaan, kajian semula kejuruteraan dan pembaikan yang diperlukan. ATU juga mencadangkan pelepasan bagi pesawat F-15A-D A.S. yang lain.

Masa depan

Peranan pesawat model F-15C/D dalam perkhidmatan Tentera Udara A.S akan diambil alih oleh F-22 Raptor. Bagaimanapun, model F-15E akan terus digunakan beberapa akan datang disebabkan peranannya dalam misi udar ke permukaan dan jumlah jam penerbangan yang rendah bagi kerangka pesawatnya.[3] Pada 26 September 2006, Pameran Teknologi dan Persidangan Udara dan Angkasa Persatuan Tentera Udara di Washington D.C., Tentera Udara A.S telah mengumumkan rancangan untuk meningkat upaya 178 buah pesawat F-15C dengan radar AN/APG-63(V)3 AESA. Selain itu, Tentera Udara juga merancang untuk menaingkat upaya angkatan pesawat F-15 dengan Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS).[34] Tentera Udara A.S kemudian menganugerahkan kontrak kepada firma Boeing untuk memasang semula pesawat F-15C dengan radar AN/APG-63(V)3 AESA dan penghantaran akan bermula pada awal 2009.[35] Tentera Udara akan terus menggunakan 178 buah pesawat F-15C dan 224 buah pesawat F-15E dalam perkhidmatannya selepas 2025.[3]