лучше чтобы версии на обоих серверах совпадали
В тот то и сила WCF что бы между разными системами связь настроить.
По асинхронным запросом я с Вами согласен, но хотелось бы простое решение, что бы устранить ошибку. В любом случае важно понимать где узкое горлышко и рассчитывать таймаут исходя из него.
Сервис, который посылает запрос, находится на VM Azure. Не может ли быть каких то таймаутов кроме IIS ?