WAG (Wild Ass Guess): у вас есть разные настройки DNS для доменов, например TTL, или одна запись A, а другая CNAME?
WAG: Люди, имеющие проблему, живут за кеширующим прокси-сервером?
WAG: Конфиги сервера идентичны ? То есть у одного включен ETAGS, а у другого нет? Время истечения одного и того же файла?
WAG: Из того, что вы описываете, я сомневаюсь, что это так, но есть ли у вас CDN (Content Delivery Network) где-то в миксе?
Попробуйте использовать внешний компьютер, чтобы опрашивать определенные файлы в каждом домене каждые N минут (или что-то в этом роде) и пытаться отобразить ошибки. Если возможно, запустите этот же тест на машинах в разных местах (Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Лондон, Везде) и сравните результаты. Там может быть образец где-то там. Munin - хороший пакет для сбора / отображения такого рода информации.
Удачи.