Aleksandr Petroviç və Anastasiya Alekseevna Mamayevin ailəsində anadan olmuşdur. Atası bir tekstil işçisinin ailəsində anadan olmuş, özü bir toxuculuq fabrikində işləmiş, daha sonra N.İ. Lobaçevski adına Nijni Novqorod Dövlət Universitetinin işçilər fakültəsini, daha sonra Hərbi-Siyasi İnstitutunu bitirmişdir. Kətan dəyirmanının direktoru, meşə sahəsinin müdiri, məktəb direktoru işləmişdir, ancaq əsasən müəllimliklə məşğul olmuşdur. 1945-ci ildə demobilizasiyadan dərhal sonra dünyasını dəyişir. Anam ömrü boyu ibtidai sinif müəllimi olaraq çalışır.

Stanislav Mamayev Melenki şəhərində anadan olmuşdur. 1946-cı ildə Moskva Meşəçilik İnstitutunun meşə təsərrüfatı fakültəsinə daxil olur və oranı fərqlənmə ilə bitirir. Moskvadakı "Aqrolesoproekt" ekspedisiyasının mühəndis-aqro meşə melioratoru kimi işə düzəlir.

1953-cü ildə Mamayev Moskva Kənd Təsərrüfatı Akademiyasının Meşəçilik Bölməsində aspiranturaya daxil olur. 1957-ci ildə Adi şamın reproduktiv keyfiyyətlərinin spesifik dəyişkənliyi problemlərinə dair namizədlik dissertasiyasını uğurla müdafiə edir.

1959-cu ilin yanvarında Stanislav Mamayev SSRİ Elmlər Akademiyası Ural Filialının Biologiya İnstitutunun direktoru S. Şvartsın dəvəti ilə Sverdlovsk şəhərinə köçür və İnstitutun Botanika Bağının elmi direktoru olur. O dövrdə Botanika bağı əslində elmi iş aparmırdı, elmi dərəcəsi olmayan yalnız üç işçi var idi. Sərgilər yaratmaq, kolleksiyalar artırmaq üçün vəsait isə demək olar ki, yox idi.

Mamayev ən qısa müddətdə dendrari yaratmaq üçün bir sxem hazırlayır və həyata keçirməyə başlayır. Artıq 1959-cu ilin may ayında bir neçə işçisi ilə birlikdə bitkilərin əkilməsinə başlanılır. Bundan sonra əkinlər hesabına hər baharda dendrarinin əsas ekspozisiyaları formalaşağa başlayır. Qışda adi şamı növ daxilində dəyişkənliyini qiymətləndirmək üçün material toplanılır. Tədricən gənc alimlər qrupu formalaşdırılır, sonradan onlardan 4-ü elmlər doktoru olur və iyirmidən çoxu namizədi olur. 1970-ci ildə Mamayev "Uralda Pinaceae ailəsinin spesifik dəyişkənlik qanunauyğunluqları" adlı doktorluq dissertasiyasını müdafiə edir. Elə həmin il o, Nəbatat bağının rəhbəri olur. Dendrarini idarə etdiyi 40 illik müddətdə, bütün həyatını işə həsr edərək, tətil və tətillərdən istifadə etməyib. 1988-ci ildə Rusiya Elmlər Akademiyasının Ural Şöbəsi Stanislav Aleksandroviçi qısa müddətdə yaradılan gələcək Meşə İnstitutunun direktoru-təşkilatçısı vəzifəsinə namizəd göstərir. 1998-ci ildə Meşə İnstitutu nəhayət müstəqil bir institut statusu alan Botanika Bağına çevrilir. Mamayevin rəhbərliyi altında qırx il ərzində botanika bağı iki yüzdən çox işçisi olan böyük bir tədqiqat institutuna çevrilir.

15 fevral 2007-ci ildə Yekaterinburqda vəfat edir. Şiroko Reçko qəbiristanlığında dəfn edilir.

1988-ci ildə Mamayev "RSFSR-nin əməkdar elm xadimi" adına layiq görülmüşdür. 1991-ci ildə Rusiya Elmlər Akademiyasının müxbir üzvü seçilir. Dəfələrlə Rusiya Elmlər Akademiyası, Sverdlovsk vilayətinin rəhbərliyi onu Yekaterinburqun fəxri fərmanları ilə təltif edilmişdir. Üç dəfə "Rusiyanın təbiətinin qorunmasına görə" fəxri nişanına layiq görülmüşdür.

• Мамаев С. А. Формы внутривидовой изменчивости древесных пород. — М.: Наука, 1972. — 283 с.
• Мамаев С. А. Теоретические основы внутривидовой изменчивости и структуры популяций хвойных пород. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1974. — 164 с.
• Мамаев С. А. Закономерности внутривидовой изменчивости лиственных древесных пород. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1975. — 140 с.
• Мамаев С. А. Успехи интродукции растений на Урале и в Поволжье. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1977. — 166 с.
• Мамаев С. А. Исследование форм внутривидовой изменчивости растений. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1981. — 147 с.
• Мамаев С. А. Интродукция и акклиматизация декоративных растений. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1982. — 157 с.
• Мамаев С. А. Виды хвойных на Урале и их использование в озеленении. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1983. — 110 с.
• Мамаев С. А. Ботанический сад на Урале. — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1986. — 88 с.
• Мамаев С. А., Семкина Л. А. Интродуцированные деревья и кустарники Урала (розоцветные). — Свердловск: Изд-е УНЦ АН СССР, 1988. — 104 с.
• Мамаев С. А., Попов П. П. Ель сибирская на Урале. — М.: Наука, 1989. — 103 с.
• Мамаев С. А. Интродукция и устойчивость растений на Урале и в Поволжье. — Свердловск: УрО АН СССР, 1989. — 149 с.
• Мамаев С. А. Экология и интродукция растений Урала. — Свердловск: УрО АН СССР, 1991. — 120 с.
• Мамаев С. А. Адаптация и изменчивость древесных растений в лесной зоне Евразии. — Екатеринбург: Наука, 1993. — 136 с.
• Мамаев С. А. Ботанический сад Уральского отделения РАН. — Екатеринбург: Изд-е УрО РАН, 1998. — 35 с.
• Мамаев С. А. Экология и акклиматизация растений. — Екатеринбург: Изд-е УрО РАН, 1998. — 200 с.
• Мамаев С. А. Определитель деревьев и кустарников Урала. Местные и интродуцированные виды. — Екатеринбург: Изд-е УрО РАН, 2000. — 257 с.
• Мамаев С. А., Дорофеева Л. М. Интродукция клена на Урале. — Екатеринбург: УрО РАН, 2005.
• Мамаев С. А. Полвека в Ботаническом раю. — Екатеринбург: Ривьера, 2005. — 352 с.
• Мамаев С. А., Махнев А. К. Дендрологические исследования // Лесоводственная наука на Урале: / Монография. — Екатеринбург, Уральский Государственный лесотехнический университет, 2006. — С. 60-78.