¿Por qué esta consulta devuelve una fila con valores nulos?

La documentación de MySQL dice

Y si no tiene datos, simplemente devuelve ambos valores como NULL.

Si desea que la segunda consulta también devuelva el conjunto de resultados vacío, debe filtrar los valores NULL, por ejemplo, con la cláusula HAVING que puede usar con funciones agregadas:

SELECT DISTINCT u_id, MAX(timestamp) as time FROM my_table GROUP BY u_id HAVING time IS NOT NULL;