Итак, подрыв детонацией не годится, ибо через стены и двери она не происходит, а в остальных случаях бой запускается от близкого взрыва промежуточного заряда. Незаметный вброс гранаты из-за расположения индейцев возможен только со стороны железной дороги.
Стал пробовать место у стены и насыпь (можно подниматься, если понемногу) - бой стартует в момент отрыва гранаты от руки даже при отсутствии прямой видимости обеих целей и при вбросе через не разбитое окно. Но индейцы видеть не должны вроде.
Ставлю ГГ по другую сторону от состава, там точно не может видеть никто. Из-за низкого навыка метания попасть в окно довольно сложно. Из-за этого и замечаю интересную вещь. Броски, не представляющие опасности (не взведенные, но точно летящие гранаты или летящие мимо хоть взведенные, хоть нет) бой не активируют. Взведенная граната, летящая точно в окно, активирует бой в момент отрыва от руки.
Это напомнило мне уже знакомую по другим играм ситуацию - видимо обсчет попадания производится именно в момент визуального отрыва гранаты от руки, а дальше - только (или почти только) отрисовка. Отсюда вопрос - может по этой причине алгоритм "тихого убийства" странно работает? Ну, к примеру, - алгоритм считает моментом смерти цели момент расчета броска и соответственно проверяет условие (видит ли кто-то цель) в этот момент, а наблюдателей считает живыми, так как их смерть не отрисована. Тогда конечно, в момент броска наблюдатель уже "видит" смерть цели и активирует бой.
С выстрелом вместо метания все не так заметно, но, полагаю, каждый без труда припомнит, что бой тоже активируется не в момент попадания, а в момент выстрела.
Сейвы не делал, но, если все это таки ошибка, а не неизбежные ограничения движка, смогу воспроизвести.

Широко известно нижеследующее (под спойлером) описание условий "тихого" убийства. Однако, пощупав наконец вопрос более или менее внимательно, возьмусь утверждать, что оно на данный момент неверно в корне.

"Доктор в КК. После атаки этого докторишки вызывается SetSilentDeathCheckForGuards
Это означает (правда, есть небольшая разница в оригинале и в патчах, начиная с 1.01):
- Если жертва жива и есть гварды, либо патруль
- Если гварды (или патруль, далее не буду указывать) могут видеть кого-либо из команды игрока
- или если гварды видят жертву (доктора)
- или если гварды слышали звук, производимый кем-либо из команды (за последние 3 секунды)
То гварды обижаются. Проверяется видимость/слышимость каждые три секунды вплоть до смерти жертвы, или выхода нас из локации.
Итого - выключать/не выключать свет - дело религии. Но да, выключенный свет - меньше шансов, что увидят вашего бойца, или жертву. Видит ли вашего бойца жертва - не важно. С первой/второй пули - не важно. Время суток - не важно. Сколько времени прошло с квеста и был ли он вообще выдан - не важно.
С Нуньесом - то же самое, но на него "смотрят" индейцы, Кастиго и Перес. Надо чтобы именно они не видели/слышали никого из ваших бойцов и жертву.
Если ли какая доп. логика на "тихие" убийства в коде игры - я не знаю, но сильно сомневаюсь в их наличии.
===========
Первая-вторая пуля - не важно однозначно.
В квестах никак не считается, сколько там "пуль" выпущено. Да хоть гранатой его убивай, после того как он станет врагом. В принципе, из-за трехсекундной задержки возможен такой фокус - зацеливаем дохтора, взводим гранату, он обижается, кидаем гранату. Если она взорвется и грохнет дохтора менее чем через три секунды после того, как он обидился - это тоже будет считаться тихим убийством
Но гварды могут среагировать на звук "стреляющего", если дохтор еще не сдох. Не знаю, может, звук падающей гильзы такой громкий? Или там звук затвора есть?"

Примечание: все опыты проводил с Кастиго (далее именую "НПС", ну и как только еще в голову придет) и в одиночку (видимость/слышимость наемников не проверял), так что если для разных квестов или разных НПС условия "тихого" убийства разные, мои наблюдения могут не быть универсальными. UPD: в частности, с доктором было немного по-другому, после устранения солдата работали атаки со спины и из темноты с улицы.

Итак, основной вывод - видят ли и слышат ли ГГ жертва и другие НПС, если и имеет значение, то трудно определяемое и второстепенное, а определяющее значение имеют тип атаки и дистанция до цели (либо, как альтернатива дистанции - глухая преграда, именно глухая - не забор или предмет, а стена или дверь помещения, когда цель внутри/ГГ снаружи или наоборот).

Касаемо дистанции выяснилось, что у НПС есть зона, так сказать, повышенной тревожности радиусом примерно 8 метров.
В пределах этой зоны НПС реагирует на любые потенциально опасные действия. При этом не вызывают беспокойства (немедленного) только роняние и бросание (любым способом) не взведенных гранат. Взятие оружия наизготовку, стрельба мимо НПС влечет сначала предупреждения (типа "убери оружие!"), а если продолжать - бой. Стрельба в НПС (собственно стрельба, то есть не само попадание, а выстрел, который повлечет попадание; далее применительно к атакам буду именовать "потенциально опасные"), потенциально опасное метание ножей и взведенных гранат (в том числе напрямую из кармана или роняние), удары ножом/штыком, установка взрывчатки - немедленный бой, причем те из перечисленных атак, которые возможны из положения вне зоны видимости и слышимости (как метание гранат издалека через окно или ножей со спины), все равно активируют бой при условии "потенциальной опасности". Единственное, что позволяет НПС - одну атаку кулаками - отвечает тем же без начала боя (тут допускаю, что от урона зависит, моя ГГ не сильная и с малой рукопашкой, а как читами поднять то и другое, не разобрался).
К действиям за пределами этой зоны (опять-таки вне зависимости от видимости/слышимости) НПС начинает относиться более спокойно: никакой реакции на поднятие оружия и стрельбу мимо, на роняние взведенных гранат и установку взрывчатки (в т.ч. потенциально опасные). Такой же эффект от глухой стены. Потенциально опасные стрельба, метание ножей и взведенных гранат вызывают тот же эффект, что и вблизи.
Дальнейшее увеличение дистанции (насколько позволила карта и расстановка НПС) никаких изменений реакции не дает.

Теперь о конкретных утверждениях о SetSilentDeathCheckForGuards.
3 секунды не смог нащупать ни в какой форме. Бой если уж начинается, то сразу после атаки. Жертва и другие НПС агрятся всегда одновременно. Описанного промежуточного варианта (краткий бой отдельно с жертвой) воспроизвести не удалось.
Про видимость/слышимость жертвой/другими НПС проверял так: отволок Кастиго в другое помещение (левее и выше на миникарте), там закрыл с ним ГГ и атаковал по-разному, периодически проверяя наличие бездельников снаружи. То есть видимость/слышимость другими НПС заведомо исключена. Тем не менее при описанных выше условиях начинается бой. Дополнительная проверка с того же сейва: отодвигаем Кастиго к стене, ГГ - снаружи к стене, роняем взведенную гранату, меняемся местами - труп и боя нет. Вывод - никто, кроме жертвы, ничего не видит и не слышит, значит тревогу поднимает именно жертва.

В смысле способа атаки наиболее показательным оказался следующий опыт.
Вокруг НПС и цепочкой от него к двери "роняются" не взведенные гранаты. ГГ становится дальше 8 метров от НПС и на виду у него "роняет" взведнную гранату, после чего отбегает в сторону, но продолжая при этом оставаться в поле зрения НПС. Граната взрывается, детонируют гранаты из цепочки и вокруг НПС, результат - труп без боя.
После загрузки сейва, сделанного непосредственно до роняния взведенной гранаты, одна из гранат цепочки изымается и помещается примерно в то же место, но не ронянием, а выбрасыванием из кармана. Далее при любом способе начала детонации (роняние или бросание взведенной гранаты в поле зрения НПС или вне его, установка радиовзрывчатки за закрытой дверью с последующим открыванием двери и дистанционным подрывом и т.п.) начинается бой.

Для иллюстрации - сейв за доли секунды до "тихого" подрыва Кастиго и Переса.
https://www.sendspace.com/file/0uo69s

Ну и один из побочных результатов.
http://images.vfl.ru/ii/1442615824/0867ee79/9929420.png