Non rassegnandosi all'usurpazione del dominio sulla Mirandola da parte del fratello Galeotto, nel 1481 si recò a Roma per chiedere l'aiuto di papa Sisto IV, che processò al Campidoglio il testimone che nel 1470 aveva accusato falsamente Antonmaria, facendogli tagliare il naso e le orecchie. Sisto IV, che il 15 giugno aveva scomunicato i veneziani e i loro alleati nella guerra di Ferrara (incluso Galeotto I Pico), passò a difendere Antomaria Pico per recuperare quanto ingiustamente tolto dal fratello. Divenuto capitano dell'esercito della lega, Antonmaria venne inviato nel 1483, insieme al duca di Calabria, al duca di Pitigliano e Virginio Orsini, a soccorso del duca di Ferrara attaccato dai veneziani.