A causa di un grave infortunio a due delle sue dita, si considerava inadatto alla chirurgia e all'ostetricia, e successivamente dopo la laurea in Biologia, spostò la sua attenzione dalla medicina alla zoologia. Nel 1863 fu nominato professore associato di zoologia e paleontologia e direttore dell'istituto zoologico di Heidelberg, dove nel 1866 ottenne una cattedra a pieni voti. Nel 1882 fu nominato direttore del Museo di storia naturale di Amburgo.
La specie erpetologica Pseudomoia pagenstecheri è chiamato in suo onore.[1]
Opere principali
Trematodenlarven und Trematoden: helminthologischer Beitrag, 1857.
Untersuchungen über niedere Seetiere, 1858 (con Rudolf Leuckart);[2] tradotto in inglese e pubblicato come "Researches upon some of the lower marine animals" (1859).[3]
Beiträge zur Anatomie der Milben (2 volumi, 1860–61) .
Die ungeschlechtliche Vermehrung der Fliegenlarven, 1864.
Die Trichinen; nach Versuchen im Auftrage des Grossherzoglich Badischen Handelsministeriums ausgeführt am Zoologischen Institute in Heidelberg, 1866 (con Christian Joseph Fuchs).
Allgemeine Zoologie, oder Grundgesetze des thierischen Baus und Lebens (4 volumi, 1875–81).[4]
