Ao que parece, você deseja que o IIS faça a solicitação em nome do usuário e entregue o conteúdo como tal, já que externamente o usuário não poderia acessar esses recursos (devido ao NAT).
A melhor maneira de conseguir isso é configurar um proxy reverso. Há uma postagem no blog sobre o assunto que o desenvolvedor de uma extensão do IIS fez que explica como fazer isso: link Esta extensão está disponível no Web Platform Installer.
Eu nunca fiz isso antes, pessoalmente, mas estou um pouco interessado agora e tenho um laboratório com vários servidores IIS sendo criado e vou tentar agora.
Adendo
Acabei de terminar de criar uma regra e parece funcionar com o IIS 8.0 sem problemas. Consegui reescrever para uma rede interna usando padrões específicos e posso fornecer uma captura de tela. Então tenha em mente que o GUI é um pouco diferente e para acessar o bit que o cara no blog estava acontecendo sobre você precisa ir para (de dentro do seu site) URL Rewrite - > Adicionar Regra (s) ... - > Regra em branco.
O que você vai inserir deve parecer um pouco com isso, dependendo de suas necessidades: