Время определения адреса, время ожидания ответа на пинг и время пинга - это разные таймауты. Свойство TimeOut влияет на второй случай. Соответственно, при неправильном адресе (да и при правильном) дополнительно вносится задержка при запросе к DNS для определения IP по доменному имени. Поэтому суммарное время работы метода doPing будет больше, чем указанный TimeOut. Ну и, как выяснилось, TimeOut также неоднозначно срабатывает при получении ответов, более продолжительных, чем он.