Purtroppo non è così. Il browser riconosce cosa contiene il file compresso e lo passa all'applicativo senza decomprimerlo sicché l'applicativo (a parte evince che riesce a leggere anche i file compressi) fallisce perché è appunto compresso... mi fa piacere comunque che sembri illogico anche a te. La cosa strana è che tutti i browser da me testati si comportano allo stesso modo... bah!non vorrei dire castronate, ma se il file è visto come attachment, è il browser/sistema operativo a gestirlo.
Se l'estensione .gz è riconosciuta dal sistema operativo (e l'header passato da apache è corretto), dovrebbe funzionare già così.