Il 23 luglio 1435 Antonio con Ambrogio Traversari fu nuovamente nominato ambasciatore del papa presso il concilio di Basilea; ai due furono impartite istruzioni particolari , cui si aggiunse un messaggio speciale del collegio cardinalizio. I due ambasciatori giunsero a Basilea il 21 agosto e, dopo il discorso introduttivo di Traversari, il 26 agosto toccò proprio ad Altan sostenere le posizioni papali e ribattere punto per punto le accuse che il concilio aveva rivolto contro il papa. Il testo completo del discorso non è giunto fino a noi, ma secondo le fonti Altan affermò che il papa era impegnato in prima persona per tentare di ricomporre lo scisma d'Oriente; affermò la necessità della corresponsione al pontefice delle decime gravanti sui benefici ecclesiastici; confermò che Eugenio IV era disposto a riconoscere molti dei decreti conciliari e trattò altri argomenti minori. I discorsi dei due inviati papali non ebbero alcun effetto immediato, perché furono confutati il 3 novembre da Giuliano Cesarini, il più autorevole dei cardinali presenti a Basilea; per tale motivo Altan e Traversari rientrarono immediatamente in Italia, pur avendo riscontrato fra i partecipanti al concilio un certo senso di stanchezza e di smarrimento.