L'elenco più antico delle favolose meraviglie si trova in un epigramma di Antipatro Silone conservato nell'Antologia Palatina (II secolo a.C., ma alcuni ritengono che l'epigramma sia di Antipatro di Tessalonica, I secolo a.C.). Luoghi, persone e cose a cui si fa allusione nell'epigramma echeggiano le zone geografiche conquistate da Alessandro Magno. L'epigramma, oltre ai famosi Giardini Pensili, cita le Mura di Babilonia, lo Zeus di Olimpia, il Colosso di Rodi, le Piramidi d'Egitto, il Mausoleo di Alicarnasso e l'Artemision di Efeso. Non è compreso il Faro di Alessandria, realizzato nel III secolo a.C. che, in seguito, andrà a sostituire le Mura di Babilonia.
Le mura di Babilonia ricostruite da Saddam Hussein
Nessuna fonte coeva alla loro creazione menziona i lavori di costruzione di questi meravigliosi Giardini Pensili. I sigilli di quello che si ritiene essere stato il loro "creatore", Nabucodonosor, sono ancora oggi presenti nelle incisioni di della pietra. In questi sigilli si recita: "Nabucodonosor, re di Babilonia, curatore dell'Esegila e dell'Ezida, figlio di Nabolopolassar, re di Babilonia, io sono". Nabucodonosor regnò dal 604 al 562 a.C.. Eppure nessuna iscrizione di epoca babilonese riporta notizia di quest'opera eccezionale.Solo fonti più tardi, quali Filone di Bisanzio (II secolo a.C.), Diodoro Siculo (I secolo a.C.) e Giuseppe Flavio (I secolo d.C.) offrono una descrizione di questi straordinari Giardini come di vere e proprie opere d'arte. Erodoto non fa, invece, alcun riferimento ad essi, limitandosi a riconoscere che Babilonia è una "città così magnifica che non c'è al mondo un'altra che le si possa paragonare".
Giuseppe Flavio, nelle "Antichità Giudaiche", fa riferimento all'opera di un sacerdote babilonese, tal Berosso, seguace del dio Bel (Marduk), originario della Caldea, vissuto all'epoca di Alessandro Magno (che morì proprio a Babilonia nel 323 a.C.). Il suo scritto è intitolato "Babyloniakà" (Storia di Babilonia). Giuseppe Flavio così scrive in merito ai Giardini Pensili ed al suo presunto creatore, Nabucodonosor: "Al suo palazzo egli fece ammassare pietre su pietre, fino ad ottenere l'aspetto di vere montagne, e vi piantò ogni genere di alberi, allestendo il cosiddetto 'paradiso pensile' perché sua moglie, originaria della Media, ne aveva gran desiderio, essendo tale l'usanza della sua patria".
La collocazione "pensile" dei giardini è dovuta al termine greco kremastòs, che vuol dire "sospeso", che venne tradotto con il latino pensilis. L'architetto tedesco Robert Koldewey, che fu il primo a condurre degli scavi sul posto tra il 1889 e il 1917, afferma, invece, che questo tipo di costruzione non aveva nulla di straordinario per gli architetti del mondo antico, dal momento che i pensilia altro non erano che terrazze cementate.
Altorilievo raffigurante Sennacherib da Khorsabad,
attualmente al Museo del Louvre
L'altra donna alla quale è legata la memoria dei Giardini Pensili è Amytis, moglie persiana di Nabucodonosor. Diodoro Siculo, nella sua trattazione di Babilonia, così scrive: "Vi era anche il cosiddetto giardino pensile, presso l'acropoli, che costruì non Semiramide, ma un certo re siro, in grazia di una concubina che, a quanto si dice, essendo persiana di origine e desiderosa di ritrovare i prati dei suoi monti, chiese al re di imitare, tramite gli artifici del giardino botanico, i caratteri particolari del paesaggio persiano".
Gli autori Greci e Latini che descrivono i Giardini Pensili fanno a loro volta riferimento a fonti del V e del IV secolo a.C.. Il panorama che ne emerge è quello di una grande distesa di circa 3.500 metri quadrati disposta su più livelli, una sorta di grande terrazzamento (un'ipotesi ricostruttiva vuole che le terrazze fossero cinque). Ogni terrazza era sostenuta da una costruzione di colonne, pilastri in pietra, che ne doveva sostenere il peso. Il porticato sottostante dava vita ad una galleria, la più alta delle quali misurava 25 metri. I muri erano decorati a rilievo e spessi fino a 7 metri. Ciascun passaggio era largo 3 metri. Le strutture erano costituite da uno strato di canne e molto bitume, seguite da una doppia serie di mattoni cotti e cementati con gesso. Un terzo strato comprendeva tettoie di piombo che impedivano all'umidità proveniente dalla terra soprastante di arrivare in profondità.
Ricostruzione di Babilonia
All'ultimo livello di questa splendida architettura si arrivava tramite una scala, lungo la quale correvano delle spirali che portavano l'acqua dall'Eufrate verso l'alto per mezzo di "macchine per pompare l'acqua", dice Diodoro. Sopra i tetti di Babilonia, pertanto, era come se ci fosse una verde montagna poggiante direttamente sulle mura di fortificazione. Questa verde montagna ospitava alberi dalle grandi foglie, alberi da frutto e numerose varietà di fiori. Qui Amytis poteva riposare sognando la patria lontana.Gli archeologi si sono sbizzarriti, per molti anni, a cercare una collocazione a questi straordinari Giardini. Koldewey li colloca nel Palazzo Meridionale di Babilonia, quello nel quale fu deposto, nel 323 a.C., il corpo di Alessandro Magno. Nei suoi scavi l'architetto-archeologo ha individuato una struttura coperta da volte a botte, con quattordici stanze e un pozzo con dei fori, probabilmente il meccanismo che serviva a portare acqua ai giardini. Ma questo Palazzo è piuttosto lontano dal fiume che doveva alimentare la distesa di verde.
D.J. Wiseman, per questo, ha dislocato i giardini "sopra e a settentrione della grande muratura ad ovest" del Palazzo Meridionale, presso le rive dell'Eufrate. Più recentemente D.W.W. Stevenson ha ipotizzato la costruzione di un edificio indipendente al quale si accedeva dal Palazzo Meridionale e che era posto più vicino all'Eufrate.
Le fonti assire parlano di giardini alimentati da un insieme di canali e di opere idrauliche alle quali fa cenno lo stesso sovrano Sennacherib. Questi Giardini Pensili si troverebbero a sinistra del palazzo della cittadella di Kuyungik, sul fiume Khors.