Из богатого видами рода Quercus попытки испытать в открытом грунте в С.-Петербургском ботаническом саду коснулись всего 26 видов, из них 1 вид — в XVIII в., 19 — в XIX в. и 6 — в XX в. Большинство видов находились в коллекции непродолжительное время, нередко параллельно содержались в горшечном арборетуме и оранжереях. Испытания видов дуба осложняется тем, что их семена быстро теряют всхожесть и часто поступают в Сад уже негодными для посева, на что указывал еще Э. Регель в 1889 г.

Наиболее длительно существующим в Саду является местный вид Q. robur L, который в С.-Петербурге находится у северной границы своего естественного ареала. Дуб черешчатый появился в коллекции открытого грунта предположительно во второй половине XVIII в. и впервые отмечен в 1793 г. В генеральных каталогах Сада он присутствует под следующими названиями, ставшими синонимами: Q. robur (= Q. altissima Hort, О. apennina Lam., O. ajudaghiensis Steven, Q. falkenbergensis Booth ex Loudon, Q. pectinata Hort. ex C. Koch, Q. peduncullata Ehrh., Q. tomentosa Ehrh. ex A. DC.) (до 1793—2005). Ко второй половине XIX в. относится и испытание многочисленных форм дуба черешчатого (более 30), существовавших в коллекции иногда очень недолго и содержавшихся часто в горшечном арборетуме (Регель, 1873). Среди них: f. aspleniifolia (Kirchn.) Hartw. et Riimpler (1858—1879, 1892—1894), f. argenteo-marginata C. K. Schneid. (1871—1894), f. atropurpurea Hartw. et Riimpler (1873—1874), f. concordia Petz. et Kirchn. (1874— 1879), f. cucullata Kirchn. (1874—1879), f. filicifolia С. К. Schneid. (1858—1865), f. heterophylla (Loudon) C.Koch (1870—1874), f. pectinata (Kirchn.) С Koch (1870—1873), f. pendula (Loudon) DC. (1870, 1891—1898), f. variegata West. (1874—1894) и др. Более длительное время и преимущественно в открытом грунте существует в коллекции Q. г. f. fastigiata (Lam.) DC. (= Q. pyramidalis Gmelin) (1852, 1870—1905—?, 1967—2005).

В 1833—1837 гг. Ф. Фишером были испытаны 3 вида дуба: Q. bicolor Willd. (1833—1837), более не появлявшийся в Саду, О. coccinea Munchh., просуществовавший только 2 года, но потом трижды испытывавшийся (1833—1835, до 1857—1865, 1886—1887, 1946—1950) и Q. alba L., сразу же погибший, но введенный повторно после полувекового перерыва и растущий до сих пор (1833, 1886—2005).

Q. mongolica Fisch. ex Ledeb. появился в коллекции до 1852 г. и считался выносливым в петербургском климате, однако, судя по записям в каталогах, он появлялся эпизодически: в 1863—1865 гг. (семена получены от К. И. Максимовича), в 1886—1887 гг. Э. Регель писал о нем в 1883 г.: «Покойный Фишер считал его выносливым в петербургском климате, но до сих пор мною не испытан и не видал его в культуре» (Регель, 1883: 49). С конца 20 — начала 30-х гг. XX в. до настоящего времени постоянно растет в открытом грунте.

До 1857 г. началось испытание Q. iberica Steven (до 1857— 1873 — зимовал с прикрытием, 1950—1977) и Q. rubra L. (= Q. borealis Michx., Q. b. f. maxima (Marsh.) Sarg., Q. ambigua Michx. f.) (до 1857—1923, до 1950—2005). Q. rubra впервые встречается в каталоге 1816 г., но, возможно, рос в закрытом грунте. В 1858—1897 гг. в открытом грунте указан Q. pubescens Willd., однако Э. Регель отмечает, что деревья этого вида в С.-Петербурге вымерзают до уровня снега. 

В 1861—1865 гг. были испытаны 7 видов дуба, из которого 4 вида больше в коллекции не появлялись: Q. laurifolia Michx. (1861—1864), Q. muehlenbergii Engelm. (= Q. castanea Muhl.), (1861—1865), Q. nigra L. (= Q. aquatica Wdit.) (1861—1865; ?1816, ?1824), Q. pyrenaica Willd. (1861—1865). Q. palustris Munchh. пытались испытать еще дважды, но с отрицательным результатом (1861—1865, 1874, 1886—1887). Q. macranthera Fisch. et Mey. ex Hohen. после неудачного испытания в 1861—1865 гг. выращивался в горшечном арборетуме, а затем с 1940 по 1972 г. в открытом грунте, где обмерзал, но в 1966—1967 гг. плодоносил. Гималайский вид Q. lamellosa Smith (= О. imbricata Buch.-Ham. ex D. Don) отмечен в каталогах только в 1861—1862 гг.

В 80-х гг. XIX в., помимо уже упоминавшегося Q. alba, были введены в коллекцию Q. hartwissiana Steven (1886—1898, 1956— 1974), Q. macrophylla Nee (1887—1898) и Q. macrocarpa Michx. (= Q. olivaeformis Michx.) (1886—1898, 1977—2004; сообщение о плодоношении в 1946 и 1947 г. сомнительно).

В середине и второй половине XX в. были проведены повторные испытания некоторых видов и испытаны новые: Q. garryana Douglas ex Hook. (1956—? 1984), Q. serrata Thunb. (1958—1979), Q. imbricaria Michx. (1979—1983), Q. x benderi Baenitz (Q. coccinea x Q. rubra) (1986—2005), Q. dentata Thunb. (1992—2005). Q. petraea L. ex Liebl. (1950) и Q. cerris L. (1956) росли на питомнике до первой зимовки.

Приведенный В. В. Ухановым в 1936 г. Q. robur var. cuneifolia Beck f. laciniata DC. без указания места произрастания в парке, возможно, существовал только в 30-х гг. XX в.

В. И. Липский и К. К. Мейсснер (1913/1915) не приводят ни одного вида дуба, введенного С.-Петербургским ботаническим садом в культуру. Однако, возможно, здесь были впервые испытаны Q. mongolica — до 1852 г. (по Редеру — 1879) и Q. macranthera — 1861 г. (по Редеру — до 1873).

В парке Ботанического сада к 2005 г. сохранилось несколько старых (посадки 1820-х гг.) экземпляров Q. robur в регулярной части и на уч. 74, достигших 200-летнего возраста, а также 2 экземпляра (науч. 128 и 135), являющихся, вероятно, самыми старыми дубами в Саду. В последние десятилетия XX в. дубы в парке начали усиленно выпадать, возможно, из-за изменения гидрологического режима почвы. В середине 60-х гг. XX в. в коллекции рос 191 экземпляр преимущественно крупных старых деревьев. По данным Б. Н. Замятнина, 109 из них имели более 20 м вые, а 33 экземпляра — 25 и более метров. 4 экземпляра имели диаметр ствола 1 м и более. Самый большой диаметр проекции кроны был у дуба на уч. 74 — 24 х 20 м. По данным А. Г. Головача (1980), самый высокий экземпляр дуба черешчатого (31,5 м) рос на уч. 52. Только за период с 1980 по 1994 г. было убрано засохших, погибших после наводнений, а также ставших деревьями угрозы 25 экземпляров старых деревьев. Посажено всего 3 экземпляра.

Экземпляр  Q. alba, растущий на уч. 110,  имеет возраст 119 лет.