气动性能优越，机体结构进行了改进以增加载弹能力，强化了机体结构和机翼外挂点周围结构。而F-15EX在机体设计上采用了电传飞控系统，提升了挂载能力，并且设计寿命相比F-15C型战斗机提升了接近三倍，从8000飞行小时延长到了20000飞行小时。
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具有高可靠性，提升了机动性能和作战能力。单发最大推力超过了14吨。F-15EX使用了通用F110-GE-129发动机，单发最大推力13.2吨，最大飞行速度达到2.5马赫。两款发动机性能相比，涡扇-10B在最大推力方面占据优势，歼16机动性能更加出色。
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最大载弹量可达12吨，可携带多种空空、空地和反舰导弹。F-15EX具有15个挂载点，最大载弹量13吨，能够携带AIM-120中远程空空导弹、AIM-9X空中格斗弹等，并能适配F-15系列战机的各型号弹药。弹药充足，种类繁多一直是美国空军的特色，中国歼16在最大载弹量上要逊色一些，不过满载弹药也会严重影响作战半径。
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