重水のチームは遅い中性子研究をケンブリッジ大学で続けるために招かれたが、その計画は爆弾を作り出すという期待がされていなかったため、優先度を低く設定された。技術者の集団(ティザードの使節)は1940年9月に北アメリカに送られ、その代わりに、レーダー、ジェットエンジン、核研究などの全領域の技術を手に入れた。 彼らは同様にイギリスの軍事研究施設を、ドイツの爆撃範囲外の北アメリカに移動させる可能性に関して検討を行った。ティザードの使節は帰還した際に、彼らは、遅い中性子の研究がケンブリッジのパリのグループや、コロンビア大学のエンリコ・フェルミや、カナダのジョージ・ローレンスにより継続されていたことを報告した。彼らは戦争遂行とは関係ないと結論付けていた。
最初イギリスの研究は、自然のウランを使用した高速中性子による原爆は不可能であると正しく結論づけていた。この理由は、ウラン238がたくさんの中性子を捕獲し失われてしまうためである。しかし、1940年2月、イギリスに亡命していたオットー・フリッシュとルドルフ・パイエルスの2人のドイツ人の科学者は、原爆は製造可能であり、ウランの同位体の質量の軽いものであるウラン235を数kgと高速中性子のみを使用して爆発させることが可能であると気がついた。フリッシュとパイエルスは、ウラン235がウラン238と完全に分離できた場合、遅い中性子は不要であり、減速材が必要ないという有名なフリッシュ&パイエルス覚書の報告を行なった。フリッシュとパイエルスは自分たちの教授であるマーク・オリファントに報告を行い、オリファントは、ヘンリー・ティザードにその情報を連絡した。彼は1940年4月に原爆の実現可能性を調査する有識者による最高秘密委員会(後にMAUD委員会として知られる)を作った人物である。報告書はMAUDレポートと記載され、その報告書は更にチューブアロイズ計画を推し進めた。
5月8日夜明けに、南軍の前衛がショーの尾根を横切りカウパスチャー川のウィルソンの家に降り、さらにブルパスチャー山に登った。この前衛隊を遮るものはなかった。ジャクソンと作戦地図担当のジェデディア・ホッチキスが尾根の頂上に着くと、道の岩がちな枝道からマクドウェルの北軍陣地を偵察した。ジョンソンは前衛隊と共にシットリントンズヒルの麓まで前進を続けた。ジョンソンは前方にバリケードがあることを予測し、道路から急峻で狭い谷に逸れた。その谷は丘の頂上に繋がっていた。ジョンソンは北軍の散兵を駆逐した後、その歩兵を丘の長く曲がりくねった頂上線に沿って陣を布かせた。ジャクソンは参謀に丘の上で大砲を置かせる場所を見つけるよう求め、さらに北の北軍陣地の側面を衝く道を探すよう頼んだ。午前10時頃、北軍ロバート・シェンク准将が、フランクリンから強行軍で到着した。シェンクがミルロイより先任将官だったので、マクドウェルの全軍指揮権を執り、ハルの家を作戦本部にした。シェンクは18門の大砲を有する砲兵隊をセメタリーヒルとマクドウェル長老派教会近くに置かせて、ブルパスチャー川に架かる橋を守らせた。歩兵には、マクドウェルのから南の川沿いに約800ヤード (720 m) に渡って戦列を作らせた。川の東、ターンパイクを見下ろすハルの丘に1個連隊（ウェストバージニア第2連隊）を配置した。騎兵3個中隊が左側面、村の北にある道路を守った。シェンクとミルロイは川沿いのシットリントンズヒルの麓を争うために散兵を派遣した。丘の上の南軍が数を増していたので、シェンクとミルロイは協議を続けた。北軍の斥候が、南軍は丘の頂上に大砲を挙げようとしていると報告した。それが実行されればマクドウェルの低地にいる北軍の陣地は脆弱なものになるはずだった。南軍が積極的に前に出ていなかったので、シェンクとミルロイは妨害攻撃を試みた。ミルロイはその旅団（オハイオ第25連隊、同第75連隊、ウェストバージニア第3連隊）およびシェンク旅団のオハイオ第82連隊、総計約2,300名を前進させた。午後3時頃、ミルロイが自ら攻撃部隊を率い、橋を渡り、丘の西側斜面を切る谷を進んだ。そうしている間にジャクソンは丘の頂部を保持していることに満足しながら、北の側面攻撃ルートを探させていた。砲兵隊を丘に挙げることについては、攻撃された時に大砲を撤退させるのが困難だったので、それを止める判断をした。セメタリーヒルにある北軍の大砲は、地面に深い溝を掘って大砲を動かす道を造ってから揚げたものであり、前進する歩兵の支援のために南軍に砲撃を掛けていた。シェンクはハルの丘頂上に手押しで6ポンド砲1門を揚げさせ、ターンパイク上の南軍右翼に砲撃させた（ある証言では大砲の一部と言い、また別の証言では大砲の全部となっている）。北軍の戦列は決然として急な斜面を登り、南軍の陣地に接近した。戦いは「激しく残忍な」ものになった。ウェストバージニア第3連隊はターンパイク沿いに前進して南軍の右翼に回ろうとした。ジャクソンは丘の右翼を2個連隊で補強し、ターンパイクにはバージニア第21連隊にカバーさせた。ジョージア第12連隊が中央であり、丘の上の南軍戦列より少し前に出ていたので、北軍攻撃の先鋒を受け止め、大きな被害を出した。この連隊は滑腔マスケット銃で武装していたので、旋条ライフル銃を装備した北軍に大きな損失を与えられなかったのが大きく災いした。戦いは4時間続き、北軍攻撃部隊は南軍戦列の中央を突破してその左翼を包囲しようとしていた。シットリントンズヒルでの戦闘には、南軍は9個連隊が参戦し、北軍の5個連隊に対抗した。夕暮れとなり、北軍攻撃隊がマクドウェルまで退却した。