Oltre che medico, fu botanico (si occupò di piante medicinali, flora fanerogamica, alberi e arbusti) e micologo, dedicando particolare interesse allo studio degli ascomiceti e dei basiodiomiceti. Scrisse, senza pubblicarlo, un manuale sui funghi commestibili nello Stato pontificio per il quale realizzò anche le illustrazioni, una serie di 620 tavole disegnate a colori. Il manuale intitolato "Memoria sui funghi prataioli e sui molti casi di avvelenamento che vengono loro imputati" fu stampata a Roma nel 1839. Nella sua "Monographia tuberacearum" edita a Milano nel 1831, Carlo Vittadini dedicò a Ottaviani il genere di funghi ipogei "Octaviania" (attualmente "Octavianina"), dando il nome alla famiglia "Octavianinaceae", funghi appartenente all'"ordine Boletales".