Després de Gettysburg, Munsell va participar en la Batalla de Kelly's Ford, la Batalla de Mine Run
, i la Batalla de Manassas Gap. Després va rebre un permís per assistir a l'Escola Militar Lliure a Washington, D.C., on va sortir com a primer tinent. Després es va tornar al seu regiment i va participar a la Batalla de Cold Harbor, el Setge de Petersburg, i la Segona Batalla de Deep Bottom. En aquesta darrera batalla, Munsell va ser capturat i retingut com a presoner de guerra fins al seu alliberament el 1865. Va tornar a la seva companyia una vegada més, ara com a capità.