作为沙特F-15S双座战斗轰炸机的最新改型，F-15SA结合了新加坡F-15SG和F-15SK“沉默鹰”的一些特点，F-15SA的一些新系统比美国空军的F-15E“攻击鹰”更先进不仅增强了性能、增加了挂载能力、还具有更好的态势感知和生存能力。
虽然F-15SA派生自F-15E，他们两者在核心方面大不相同，虽然两种型别的外形布局和各种特征都非常相似，但是由于这是一项耗钱又有风险的工作，研究人员们一直没有要求为F-15SA加装反尾旋伞。他们决定仅进行抗尾旋能力试验，而不是进行真正的进入尾旋并改出的试验。研究人员们通过对各种方式的尾旋试验进行进一步分析，发现了F-15SA与F-15E的大迎角试验布局存在微小但关键的不同。
早在20多年前F-15E进行初步的大迎角和尾旋试验项目时，当时F-15SA试验小组在制定该型机的鉴定规划时，假定这些试验在20世纪90年代已经完成了。为了将反尾旋伞缠绕到垂尾的危险降到最低，F-15SA垂尾前缘顶端的桁条结构被暂时移除了。按照设计，该结构可通过限制高马赫数条件下的结构模态来提高垂尾颤振裕度，是F-15E系列所有型别标准配置的一部分。但实际情况是这个测试点从未完成，导致大迎角和高马赫数条件下的空气动力模型不精确，从而使F-15SA的试飞遇到了意外问题。也因此导致该机向RSAF交付的时间比进度计划延后近2年的主要原因。
现有的F-15SSA型战斗机改造升级后携带的精确制导武器数量惊人，其战斗力在全球F-15战斗机中遥遥领先。这些精确制导武器包括GBU-10/B和-12/B型激光制导炸弹、GBU-31/B和-38/B型GPS制导联合攻击炸弹。
此外，F-15SA配备了先进的APG-63 v.3有源电子扫描阵列，正在改装给美国空军自己的Strike Eagles 。F-15SA还配备了BAE先进的数字电子战系统，该系统具有数字射频存储器干扰能力。
其采用了所谓的“免预测性维修机翼”后，机翼结构不需要进行定期的基地级修理。该型机最重要的升级是成为第一种采用全电传操纵系统。以前版本的Eagle使用混合计算机采用控制增稳系统，DEWS彻底取代了目前的F-15飞机所使用的AN/ALQ-135电子战系统。波音公司加入线控飞行系统后能够重新激活F-15的两个休眠外侧机翼硬点，其维护保障成本更低，可靠性更高，并且更容易重新编程。
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