Денис

В замыкании теряется переменная i.

Попробую описать словами.
В Вашем случае, на момент вызова a[3](), переменная i имеет последнее значение из цикла.
Соответственно, я применил IIFE, чтобы сохранить значение i, создав новый контекст.

DEMO

'use strict';

var a = [1,2,3,77,5,6];
var b = [];

for (var i in a) {
    b.push(a[i]);
    
    a[i] = (function(i) {
      return function() {
        return b[i];
      };
    })(i);
}

console.log(a[3]());