Замыкания в функциях

Никаких замыканий здесь нет. Для каждого элемента массива Вы возвращаете из обработчика, поданного в filter, анонимную функцию function(x) { ... }, не вызывая ее. (Ее вообще никто не вызывает.) Булевское значение, соответствующее ссылке на функцию, - true.

let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6] 
console.log(arr.filter(function(x) { 
    return x == 3 
})); 
 
console.log(arr.filter((x) => x == 3));

Всё очень просто. Фильтрующая функция должна возвращать true или false для каждого элемента массива. Те элементы, для которых вернётся true, будут добавлены в результирующий массив, остальные будут отброшены. А что возвращает ваша фильтрующая функция? Она возвращает анонимную функцию! Не true, не false, функцию! При приведении типа функция выглядит скорее как true, чем false (console.log(Boolean(function() {}));). И значит все элементы исходного массива добавятся в результат фильтрации.