Испытания видов рода Tilia в Саду в открытом грунте началось в первые десятилетия существования Аптекарского огорода. Местный вид — Т. cordata Mill. (= Т. parvifolia Ehrh., Т. ulmifolia Scop., T. septentrionalis Rupr., Т. floribunda Rchb.) стал постоянным в коллекции до настоящего времени (до 1736—2005). Впервые отмеченная в каталоге 1736 г. Т. europaea L. (= Т. grandifolia Ehrh., Т. laciniata Court., T. parvifolia Ehrh. f. intermedia Koch), возможно, была привезена значительно раньше (до 1736—2005). 

В течение XIX в. коллекция древесных растений обогатилась еще 10 видами, три из которых также стали постоянными видами в парке на многие десятилетия: Т. americana L. (= Т. glabra Vent., Т. latifolia Salisb., T. glauca Schwenitz ex Bayer, T. laxiflora Hentze) (до 1816—1898, до 1925— 1991), Т. begoniifolia Steven (= Т. caucasica Rupr., T. rubra DC, T. r, begoniifolia Steven) (до 1846—1879, 1897—2005), Т. platyphyllos Scop. (= T. carinthiaca Bosc, T. asplenifolia Hort. ex Bayer, T. triflora Puerari ex Hornemann, T. mollis Spach) (до 1858— 2005). 

Остальные 7 видов неоднократно восстанавливались в коллекции или существовали небольшой период времени: Т. tomentosa Moench (= Т. argentea DC, T. gigantea Hort. ex Dippel) (до 1852—1898, 1911—1918, до 1935—1977; в 1929— 1940 гг. содержалась в горшечном арборетуме, откуда в августе 1940 г. была высажена на питомник), Т. petiolaris DC (= Т. alba C.Koch, Т. a. pendula Hort., T. americana pendula Hort., Т. tomentosa petiolaris Kirchn., T. argentea DC. v&r. pendula Hort. ex Rehder) (? 1816, до 1858, 1870—1873, 1881—1923), Т. heterophylla Vent. (1863—1865, 1979—2002), T. xeuchlora C. Koch (T. dasystylaxT. cordata) (1869—1887, до 1920—2005), Т. caroliniana Mill. (= T. pubescens Aiton) (1886—1905—?), T. dasystyla Steven (1861—1879), Т. ledebourii Borb. (= Т. multiflora Ledeb.) (1861—1865). 

Т. neglecta Spach (= Т. pubescens Hort.), если рассматривать этот вид в качестве самостоятельного (Render, 1949), был в коллекции в 1870—1905, 1958—2005. В 1938— 1940 гг. В. В. Ухановым на уч. 140 была высажена Т. dasystyla, для которой в 1965 г. Б. Н. Замятнин приводит данные измерения высоты — 8,5 м. 

Если в XIX в. в коллекции появились европейские, кавказские и американские виды, то XX в. ознаменовался испытанием преимущественно восточноазиатских видов: Т. amurensis Rupr. (ок. 1926—1992—?; 1927—1938 — горш. арб.), Т. oliveri Szyszyl. (1928—1940 — в горшечном арборетуме, откуда высажена в 1940 г. на питомник — до 1949— 1960—?—сведения отрывочные), Т. pekinensis Rupr. (до 1946—2005), Т. mongolica Maxim. (1956—2005), Т. miqueliana Maxim. (1958—1973), Т. mandshurica Rupr. (1913, 1928— 1938 г. — горш. арб.; на питомнике появилась до 1961 г. — далее судьба неизвестна), Т. japonica (Miq.) Simonk. (1992—1997). Т. х moltkei Spach (T. americana x Т. petiolaris) выращивалась с 1959 по 1981 г.

При введении видов липы в коллекцию большое внимание, особенно в XIX в., уделялось формовому разнообразию, поскольку у некоторых видов липы много садовых форм, издавна культивируемых в Западной Европе. Однако, учет этого разнообразия в нашей коллекции сопряжен с определенными трудностями. В генеральных каталогах XIX в. приведены многочисленные садовые формы липы. Нередко они имеют одинаковые названия у разных видов, иногда описаны одним и тем же автором, но чаще упомянуты без авторов. Это вызвало сомнение в видовой принадлежности некоторых форм и затруднило выявление действительно испытанного формового разнообразия у Т. americana, T. cordata, T. europaea, T. platyphyllos. Поэтому далее приведены только те формы этих видов, за историей выращивания которых удалось проследить с наибольшей достоверностью.

Т. americana: f. ampelophylla V. Engl. (1881—1898), f. dentata (Kirchn.) Rehder (= T. longifolia dentata Hort. ex Kirchn.) (1861—1898), f. laxiflora (Spach) V. Engl. (= T. a. laxiflora Loudon) (1869—1874). В 1833—1837 гг. Ф. Фишером была испытана Т. a. laciniata alba.

Т. cordata: f. ovalifolia (Spach) Ig. Vassil. (до 1940—2005), f. vulga-ris (Hayne) Ig. Vassil. (= T. x vulgaris Hayne) (до 1920— 2005).

Т. europaea: f. laciniata (Court.) Ig. Vassil. (= T. grandifolia var. laciniata Bayer, T. platyphyllos aspleniifolia C. Koch) (1858—2005), f. spectabilis (Host) Ig. Vassil. (до 1930— 2005), f. vitifolia (Host) V. Engl. (= T. vitifolia Host) (1861— 1903).

T. platyphyllos: var. rubra (West.) Rehder (1869—1913, 1937—?), f. corylifolia (Host) Ig. Vassil. (= T. p. var. corylifolia Regel) (1870—1898, 1953—2005), f. obliqua (Opiz.) Ig. Vassil. (= T. obliqua Opiz.) (1861—1868, 1881, до 1940—2005), f. praecox (A. Br.) Ig. Vassil. (= T. praecox A. Br., T. platyphyllos x T. americana) (до 1910—2005), f. pyramidalis (Host) Ig. Vassil. (= T. pyramidalis Host) (1870—1873).

Самые старые липы (Т. cordata) сохранились в регулярной части: в аллеях, в том числе липовой (уч. 57, 16 и др.), где они были посажены в первой четверти XIX в. К старым посадкам относятся и липы (Т. europaea) на уч. 128, существовавшие здесь до превращения этой территории в парковую, а также науч. 90 (Т. cordata).
С.-Петербургскому ботаническому саду, возможно, принадлежит приоритет во введении в культуру Т. ledebourii (1861 г.), Т. caucasica (до 1846 г.). Т. mandshurica, которую указывают В. И. Липский и К. К. Мейсснер (1913/1915) как впервые введенную нашим Садом, значилась в 1868 г. в оранжереях, а затем в горшечной культуре.