El concepto de lanzamiento aéreo de vehículos desde aviones de transporte existe desde hace décadas. Desde el lanzamiento de pequeños misiles, aviones de combate parásitos o vehículos hipersónicos tripulados, el lanzamiento desde el aire es una tecnología probada. A mediados de la década de 1980, las Fuerzas Aéreas estadounidenses probaron la capacidad de lanzar desde el aire un misil ASM-135 antisatélite multietapa desde debajo de un F-15 Eagle en un intento con éxito de destruir un satélite en órbita.
En 2006, Boeing propuso un concepto similar para el lanzamiento de misiles, esta vez utilizando una variante no tripulada del F-15E Strike Eagle con el vehículo de lanzamiento montado dorsalmente en lugar de ventralmente. Boeing denominó a esta variante F-15 Global Strike Eagle (GSE). El concepto proponía el F-15 GSE como una demostración de bajo coste de la capacidad de ataque global utilizando una variedad de municiones, incluyendo el poco conocido Common Aero Vehicle (CAV). Definido como un vehículo de reentrada hipersónico y maniobrable con capacidad para transportar diversas cargas útiles dentro de la atmósfera, el concepto CAV acabó fusionándose con el proyecto Falcon de las Fuerzas Aéreas y DARPA. Proporcionar una capacidad de lanzamiento en órbita terrestre baja (LEO) para microsatélites, o microsats, era otra posibilidad de misión para el F-15 GSE y, con futuras actualizaciones, entregar cargas útiles balísticas y orbitales más pesadas.
Los estudios iniciales que utilizaban el método más convencional de una carga útil montada en el ala o en el centro limitaban el F-15E a aproximadamente 220 libras (100 kg), controlando al mismo tiempo el diámetro y la longitud del vehículo de lanzamiento (LV). Trasladar el LV a la parte superior del F-15E permitía una mayor flexibilidad y una mayor capacidad de carga útil. Tal como se propuso, el F-15E GSE sólo requería modificaciones mínimas para reforzar la estructura superior del fuselaje para el pilón de misiles montado en la parte superior, motores Pratt & Whitney F100-229 mejorados y un perfil más bajo de la cubierta de popa. Por motivos de seguridad, las Fuerzas Aéreas realizarían la misión de lanzamiento desde el aire sin tripulación, pero el avión conservaba la capacidad tripulada para misiones de transbordador.
El concepto GSE del F-15 utilizaba motores cohete sólidos (SRM) disponibles en el mercado o suministrados por el gobierno para reducir costes, tiempo y complejidad. Entre las etapas propulsoras se encontraban los paquetes de control y comunicaciones de aviónica, el sistema de actuación electromecánico, las baterías, el sistema de separación segura y el sistema de terminación de vuelo. Las superficies de control aerodinámico añadían control a la fase de impulsión y un carenado cónico de popa para reducir la resistencia durante la fase de impulsión del F-15, que se eyectaba poco después de la separación del LV.
El vehículo de lanzamiento propuesto constaba de componentes disponibles en el mercado, como la segunda etapa SR-19, Minutemen II, utilizada como primera etapa del vehículo de lanzamiento. La segunda etapa del LV habría utilizado el Orion 50XL, mientras que la tercera etapa utilizó el Orion 38, ambos del sistema de lanzamiento Pegasus XL. El gran sistema LV habría mermado la capacidad de eyección del piloto y, por tanto, habría requerido una misión no tripulada. Se utilizaría el software de control de vuelo existente de los últimos sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) para permitir las operaciones no tripuladas.
Las ventajas del sistema F-15 GSE consistían en una capacidad operativa de lanzamiento de municiones y material espacial, una misión de bajo perfil (se parece a otros F-15), un bajo coste de desarrollo del sistema, flexibilidad de la misión mediante el uso de opciones de bases avanzadas y capacidad de retirada, y capacidades del sistema totalmente actualizables. Al final, las Fuerzas Aéreas decidieron no seguir adelante con este concepto único de lanzamiento desde el aire, y en su lugar el servicio sigue confiando en el uso de los venerables Boeing B-52 Stratofortress y B-1B Lancer para las capacidades de lanzamiento desde el aire de vehículos hipersónicos a corto plazo.
