Eu achei a resposta do @mgibsonbr correta, mas um pouco confusa. Vou deixar minha contribuição, uma tradução e adaptação de uma resposta do SOEn, que deixa mais evidente para os burricos do JavaScript como eu. >.<
Quando se referencia diretamente um índice ou posição, os valores são adicionados ao array:
var array = [];
array[0] = "Foo";
array[1] = "Bar";
// Result: ["Foo", "Bar"]
// Length: 2
O que não é o caso quando referenciando índices negativos:
var array = [];
array[0] = "Foo";
array[1] = "Bar";
array[-1] = "Fizzbuzz"; // Índice inválido - Pega, Rex! Pega!
// Result: ["Foo", "Bar"]
// Length: 2
Os valores somente serão adicionados se você brincar de acordo com as regras. Se não seguí-las, os valores não vão ser adicionados. Simples assim!
Mas apesar de não serem aceitas como parte do conjunto de dados, as informações associadas à indíces negativos são aceitas pelo objeto Array e, por isso ainda é possível acessar esse valor, como qualquer outra propriedade:
array[-1]; // "Fizzbuzz"
Quando construímos um objeto Array, mesmo que não tenhamos definido nenhum valor para ele, ele não está vazio, afinal, todos os métodos pertencentes ao objeto, sejam eles nativos ou prototipados já estão lá a disposição e podem, inclusive, ser acessados da mesma forma:
array["pop"]; // function pop() { [native code] }
Aqui acessamos o índice prop que não é um índice válido para o cojunto de dados, mas é válido como propriedade do objeto Array e está associado o código nativo Array.pop().
E por isso propriedade como length
e métodos como Array.prototype.pop() ou Array.prototype.slice(), que trabalham unicamente com índices inteiros e positivos mostram resultados diferentes do que você espera.
Mais uma vez, pra reforçar. O valor não está no array e sim no objeto Array.