Может ли map вернуть массив другой длины

Да, map всегда возвращает массив той же длины, что и исходный. Это его ключевая особенность. Однако можно искусственно изменять длину, возвращая undefined или null для некоторых элементов, а затем фильтруя их:

const arr = [1, 2, 3];
const result = arr.map(num => num > 1 ? num * 2 : null).filter(Boolean);
// [4, 6] - длина изменилась

Но это уже комбинация map + filter. Чистый map сохраняет длину массива, даже если не возвращать значение (тогда элемент станет undefined):

[1, 2, 3].map(num => { if (num > 1) return num; });
// [undefined, 2, 3] - длина 3

Для изменения длины массива лучше использовать filter или reduce.