Gettysburgin taistelussa Sykesin joukot taistelivat vaikeuksissa olevan III armeijakunnan tukena unionin vasemmassa sivustassa. Hänen 1. divisioonastaan (prikaatinkenraali James Barnes) tarumaiset mittasuhteet saavuttanutta Little Round Topin taistelua johtivat prikaatinkomentaja eversti Strong Vincent ja 20. Mainen jalkaväkirykmentti eversti Joshua Chamberlainin alaisena. Hänen 3. divisioonansa ”Pennsylvanian reservit”, joita johti prikaatinkenraali Samuel W. Crawford, hyökkäsi Little Round Topista, ajoi konfederaation joukot ”Kuolemanlaakson” läpi ja päätti kuolettavan taistelun Wheatfieldissa. Mutta on vähän historiallista todistusaineistoa, joka osoittaisi Sykesin henkilökohtaisen työpanoksen.