selekcji i treningu kandydatów na astronautów–naukowców. Listopad 1982 – definitywnie odszedł z NASA.
Skylab 4 16 listopada 1973 jako pilot-naukowiec wystartował na pokładzie pojazdu Apollo do trzeciej załogowej misji na stację kosmiczną Skylab. Lot otrzymał oznaczenie SL-4. Pozostałymi członkami załogi byli: Gerald Carr – dowódca wyprawy i William Pogue – pilot statku. Osiem godzin po starcie kapsuła statku Apollo przycumowała do stacji orbitalnej. Podczas 84-dniowej misji astronauci wykonali obszerny program badań naukowych. Prowadzili m.in. obserwacje Komety Kohoutka oraz Słońca. Wykonali ok. 75 000 zdjęć obu tych obiektów. Ponadto załoga stacji wykonała ok. 20 000 fotografii powierzchni Ziemi. Podczas lotu astronauci czterokrotnie wychodzili na zewnątrz stacji orbitalnej, ustanawiając m.in. rekord długości przebywania w otwartej przestrzeni kosmicznej. Gibson trzykrotnie opuszczał stację: 22 listopada 1973 – na 6,5 godziny, 29 grudnia – na 3,5 godziny i 3 lutego 1974 – na blisko 5,5 godziny. Ponadto załoga wyprawy SL-4 jako pierwsza w historii załogowych lotów kosmicznych powitała na orbicie Nowy Rok.