Em geral, os ataques DoS são projetados apenas para causar (como o nome sugere) uma negação de serviço, ou seja, um comprometimento da disponibilidade do serviço.
Outras formas de DoS, por exemplo, disparar uma desreferência de ponteiro nulo, pode ser usado para comprometer a integridade ao travar um serviço sem que ele tenha tempo de fechar os arquivos de forma limpa, levando à corrupção de dados (perda de integridade). Bancos de dados são um alvo óbvio para esse tipo de coisa.
Firewalls e outros serviços de segurança devem falhar fechados se forem efetivamente executados com DoS. Não tenho conhecimento de nenhum caso em que algo assim tenha falhado ao abrir. No entanto, eu poderia prever um cenário em que um servidor atrás de um balanceador de carga sofre um ataque DoS, então o balanceador de carga muda para um sistema secundário, que é configurado de maneira mais fraca, revelando assim essa vulnerabilidade externamente.
Fora da tríade da CIA, você pode descobrir que ataques DoS são usados para desviar a atenção e os recursos da equipe de um ataque mais sutil.