É possível que o software intermédio envie uma resposta de volta ao cliente?

Sim, o middleware pode enviar uma resposta de volta ao cliente sem passar a solicitação adiante.

Por exemplo, em aplicações web em C# usando ASP.NET Middleware, pode-se interceptar a solicitação, processá-la e devolver a resposta imediatamente, sem chamar o próximo componente do pipeline.

Exemplo de middleware que devolve a resposta imediatamente:

public class ShortCircuitMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;

    public ShortCircuitMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        _next = next;
    }

    public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
    {
        if (context.Request.Path == "/short-circuit")
        {
            context.Response.StatusCode = 200;
            await context.Response.WriteAsync("Resposta do middleware sem passar adiante");
            return; // não chamamos _next, a resposta foi enviada
        }

        await _next(context); // passa a requisição adiante
    }
}

Dessa forma, o middleware pode atuar como um filtro ou manipulador que, se necessário, forma e envia a resposta ao cliente de forma autônoma.