El desafío de la osteoartritis (OA) es encontrar una terapia ortobiológica mínimamente invasiva para contrarrestar la progresión de la OA, tanto en los frentes inflamatorios como estructurales. El objetivo del presente estudio es comparar los efectos de una inyección intraarticular de tres tratamientos ortobiológicos: células madre estromales mesenquimatosas derivadas de tejido adiposo (ADSCs) expandidas en cultivo autólogo, fracción vascular estromal (SVF) autóloga y células madre epiteliales amnióticas (AECs) expandidas en cultivo alogénico, en un modelo animal de OA. La OA fue inducida en 24 ovejas mediante meniscectomía lateral bilateral y, a los 3 y 6 meses post-tratamiento, los resultados fueron analizados con macroscopía, histología, histomorfometría y bioquímica. Los tres tratamientos mostraron mejores resultados que el control (inyección de NaCl), pero el SVF y las AECs mostraron superioridad sobre las ADSCs, ya que indujeron una mayor regeneración del cartílago y menor inflamación. El SVF mostró mejores resultados que las AECs a los 3 y 6 meses. Para concluir, el SVF parece ser más favorable que las otras opciones biológicas, porque se obtiene fácilmente y se utiliza rápidamente después de la recolección, con un buen potencial de curación. Las AECs no causan molestias y también podrían ser consideradas para el tratamiento de las articulaciones con OA.