Сталкнулся недавно с подобной проблемой при обработке инкрементального счётчика: rate показывал довольно сомнительные результаты (видимо он делал именно то, что я его попросил). В итоге сейчас использую increase вместе rate — что дало более приближенный к правде результат. Хотя, полагаться на точность в prometheus не приходится, но в целом он даёт хорошую общую картину.
Вот тоже интересная статья которая помогла в понимании обработки снятых метрик: www.innoq.com/en/blog/prometheus-counters