«Изюминкой» проекта фирмы «Норт Америкен» стала интегральная компоновка «крыло-фюзеляж», в которой реализовывался комплексный подход к внешней и внутренней аэродинамике. Поскольку боевое применение самолета FX предусматривалось в диапазоне скоростей М=0,8…2,5, то эта фирма разработала оригинальное крыло с криволинейной передней кромкой, обладавшее улучшенными характеристиками как на трансзвуковых и сверхзвуковых, так и на дозвуковых скоростях. Интегральными были и воздухозаборники, в проектирование которых фирма вложила огромный опыт, приобретенный в ходе создания бомбардировщика ХВ-70 «Валькирия». С точки зрения аэродинамики проект в целом представлял собой значительный шаг вперед.
Однако по итогам конкурса, подведенным в декабре 1969 г., первое место завоевал проект фирмы «Макдоннелл Дуглас», которая предложила самолет, аэродинамическая компоновка которого почти полностью повторяла МиГ-25. Можно с достаточной долей уверенности утверждать, что выбор, сделанный ВВС США, как раз и был обусловлен этим сходством: МиГ-25 к тому времени уже продемонстрировал свои высокие характеристики, что было официально подкреплено серией мировых рекордов. В условиях дефицита времени и средств Пентагон решил не рисковать и воспользоваться результатами деятельности советских конструкторов. Кроме того, выбирая «Мавдоннелл Дуглас», руководство ВВС США учло огромный опыт этой фирмы по созданию и совершенствованию «Фантома». Свою роль сыграли также «формальные» и «неформальные» связи руководства ВВС с высшим менеджментом этой фирмы, разрабатывающей реактивные самолеты для американских ВВС и ВМС с 1946 г. Резюмируя итоги конкурса, видный американский авиационный аналитик Б.Н.Беллис (B.N.Bellis) писал в 1970 г.: «Самолет F-15 зарождался не под влиянием минуты (разумеется, если не учитывать «шок» от московского парада 1967 г. – Прим. автора). Решение о нем принималось не в спешке, а контракт заключался не только для того, чтобы ВВС имели на вооружении новый истребитель».
Требования к радиолокационному комплексу нового истребителя предусматривали способность обнаружения целей на всех высотах на фоне поверхности земли (подобная возможность в США была впервые реализована на РЛС AN/APQ-130 Мк.2 истребителя-бомбарди- ровщика F-111F, а в СССР – на станции «Сапфир-23» истребителя МиГ-23М). Первоначально для FX предполагалось создать РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР), однако в дальнейшем был сделан вывод, что разработать подобную станцию в приемлемые сроки невозможно, и внедрение ФАР было отложено «на потом». Одним из основных требований к новому радару являлась повышенная почти на порядок по сравнению со станцией AN/APQ-120 истребителя F-4 надежность. Среди разработчиков РЛС тоже состоялся конкурс, по итогам которого был выбран импульсно-доплеров- ский радар со щелевой антенной решеткой, предложенный фирмой «Хьюз».