F-15 ACTIVE的前身是F-15S/MTD，是麥克唐納·道格拉斯公司1984年為美國空軍萊特航空研究所研製的F-15短距起落及改進機動性能的先進技術驗證機。 為此雙方簽訂了1億美元的費用分攤契約，用於研製及試飛工作。Pratt & Whitney，General Electric Company也參與其中子項目。項目試驗了下列4項技術：二元推力轉向/反推力噴管、綜合飛行/推進控制、凹凸不平/軟場地短距起飛著陸起落架以及先進的人/機接口。F-15S/MTD由一架F-15B改裝而成。機體結構做了較大改動，在F-15B的兩側進氣道上壁板處安裝全動水平前翼，水平前翼由F/A-18A水平尾翼改進而成，上反角20°，可同向或差動偏轉產生俯仰及滾轉力矩。安裝水平前翼是為了維持飛機的穩定性而非加強飛機操縱性。安裝了水平前翼後的最大允許過載可從原來7.33g增至9g而無需任何結構加強。在F-100發動機後部安裝碳纖維複合材料的矩形二元轉向噴管代替了F-15B的加力燃燒噴管。該噴管可使發動機推力相對飛機縱軸上下偏轉，最大偏轉角可達20°，提高了飛機起飛性能及機動飛行性能。噴管里的推力反向葉片可使推力反向，實現飛行中緊急減速及短距著陸滑跑。對起落架進行結構加強，使之可承受3.66m/s的衝擊載荷。機翼採用鋁鋰合金蒙皮代替了鋁蒙皮，後者比前者強度提高5%，重量輕9%。 為提高飛機的各種性能,電子設備也作了較大改進,F-15S/MTD的座艙和F-15C相比較，MFD取代了老式儀錶盤,為了改進起降性能,其飛行控制系統也改進很大，採用一種全新的控制方法---數字式電傳操縱系統，實現了綜合飛行/推進控制，使飛機在不改變原飛行軌跡的情況下改變推力，並實現所有飛行參數控制。 預計與標準的F-15相比，F-15S/MTD驗證機的機動性能將提高6～7%；在增加4536千克載荷的情況下，起飛滑跑距離可縮短27%，巡航航程增加13%，滾轉速率增加24%，俯仰速率增加100%。
F-15S/MTD於1988年9月7日首飛，1989年5月10日用矢量噴管的首次飛行，1990年3月22日首次採用空中反推力，驗證了從M1.6到M0.7的減速。到1991年8月，共進行138架次試飛，完成預定計畫。驗證了進行夜間自主著陸的能力，其接地足印區可從30米 ×90米減小到9米×18米。1993年6月F-15S/MTD在停飛22個月後恢復飛行，改為主動控制技術驗證機及NF-15B“敏捷鷹”/F-15 ACTIVENF-15B“敏捷鷹”/F-15 ACTIVE和F-15S/MTD結構上基本無太大差別，但由加裝了功能強大的研究計算機，發動機推力也增大，換裝Pratt & Whitney新研製的F100-PW-229，但改用二元矢量噴口，該發動機可做到360°範圍內20°的推力轉向。同時期能做到的還有GE的F110-GE-129。
