Да, cookieless domain немного ускорит.
И вы сами увидели какое-то упрощение при хранении изображений.
Кроме того, у браузеров есть лимиты на кол-во одновременных подключений к одному домену. Так как вам, скорее всего, нужно подгружать еще и скрипты и стили, то вынос изображений на другой домен уменьшит эту конкуренцию и немного ускорит загрузку страницы.
Точные цифры по лимитам здесь:
stackoverflow.com/questions/985431/max-parallel-ht...
CDN немного про другое. Задержки при получении контента с сервера расположенного на другой стороне земного шара будет большими, чем с сервера на соседней улице. CDN - прежде всего географически распределенная сеть серверов, чтобы клиент мог подключаться к ближайшему, на выбор.