Lauterbach studierte Botanik und Landwirtschaft in Breslau und Heidelberg, wo er auch 1888 promoviert wurde. Verheiratet war er seit 1892.
Von 1889 bis 1891 unternahm er eine Weltreise, die ihn über die USA, Hawaii, Neuseeland, Australien und Java führte. Im März 1890 hielt er sich auf Neuguinea auf, in der deutschen Kolonie Kaiser-Wilhelms-Land. Am 8. Oktober brach er von Finschhafen aus zu einer Expedition in die Astrolabebai auf. Die Expedition ging weiter ins Gogol-Tal (ca. 5° 0′ 0″ S, 145° 0′ 0″ O-5145)[1].
1895 übernahm er die Verwaltung seines ererbten Grundbesitzes und erwarb das Gut Stabelwitz. Im folgenden Jahr wurde er als Expeditionsleiter der Ramu-Expedition bestellt. Er erreichte Friedrich-Wilhelmshafen auf der Stettin am 29. April 1896. Die Expedition wurde wegen widrigen Umständen bald abgebrochen. Es folgte jedoch eine weitere Erkundung im Gebiet des Oertzen-Gebirges. Dabei wurde herausgefunden, dass das Bismarckgebirge aus kristallinen Gesteinen besteht und Goldvorkommens wahrscheinlich sind.
Eine weitere Expedition im Jahre 1899 führte zur Auffindung von Goldlagerstätten und der erneuten Entdeckung des Flusses Ramu, der bereits durch Georg von Schleinitz drei Jahre vorher als Ottilienfluß entdeckt worden war.
Von 1898 bis 1905 war Lauterbach, der auch Rittmeister in der Landwehr war, Direktor der Neuguinea-Kompagnie in Berlin. Ihm wurde eine Professur e.h. verliehen. Zusammen mit Karl Moritz Schumann schrieb er das Werk Die Flora der deutschen Schutzgebiete in der Südsee (1900, Nachträge 1905).[2]
Ab 1907 widmete er sich der Aufarbeitung seiner Sammlungen auf seinem Gut.