Почему при вызове iterator-метода с `yield return` исключение не возникает сразу, если результат не перечисляется?

Тело iterator-метода выполняется при перечислении, а не обязательно при получении IEnumerable. Поэтому исключение внутри него возникает при MoveNext/foreach, когда выполнение доходит до проблемного места.

Для немедленной проверки аргументов используют внешний обычный метод, возвращающий внутренний итератор:

IEnumerable<int> Values(int count)
{
    if (count < 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(count));
    return Iterate();
    IEnumerable<int> Iterate()
    {
        for (int i = 0; i < count; i++) yield return i;
    }
}

Проверка count здесь происходит сразу при вызове Values, а выдача элементов остаётся ленивой. Ошибки чтения источника или вычислений внутри Iterate всё равно проявятся во время обхода.