Joseph (II) Gärtner, Enkel von Achatius (I) und Carl Friedrich Gärtner, Sohn von Joseph (II) widmeten ihr Leben maßgeblich der Naturforschung.
Joseph (II) wurde 1732 als Sohn des herzoglichen Leibarztes Joseph Gärtner geboren. Auf Wunsch seines Stiefvaters sollte er sich in Stuttgart auf ein Studium der Theologie vorbereiten. Dies schlug aber ebenso fehl wie der Versuch, ihn für ein Studium der Rechtswissenschaft an der Universität Tübingen zu begeistern. Das 1750 begonnene Jurastudium brach er bereits nach einem halben Jahr ab und begann mit dem Studium der Medizin. Das an der Universität Göttingen fortgesetzte Studium beendete er 1753 als Licentiat der Medizin. Eine zweijährige Reise, die ihn nach Italien, Frankreich und England führte, nutzte er, um die Natur zu erkunden und sich mit Gelehrten der Naturkunde und Anatomie auszutauschen. In den kommenden Jahren folgten weitere Auslandsaufenthalte in Holland und England. 1767 erhielt er einen Ruf als Professor der Botanik und Naturgeschichte an die Akademie in St. Petersburg. Zugleich war er Direktor des dortigen Botanischen Gartens und der Naturaliensammlung. Bei einer Reise in die Ukraine entdeckte er zahlreiche bis dahin unbekannte Pflanzen.