É muito raro que os problemas não possam ser divididos em partes menores. Quanto mais complexo o projeto, mais pedaços podem ser quebrados.
Se você fosse projetar um aplicativo distribuído do zero, certamente o resultado final não será o primeiro resultado testado. Assim como quando você projeta um videogame, por exemplo, você pode ter certeza de que seus comandos básicos de vídeo funcionam, então trabalhe na interação com o usuário, então trabalhe em partes do cenário do jogo ... Mesmo com um aplicativo distribuído.
Dito isso, um protótipo, ou uma prova de conceito, geralmente não está diretamente relacionado ao aplicativo em que você trabalha. É uma aplicação simplificada que demonstra os principais requisitos ou recursos de design que você planeja implementar.
Se um protótipo ou uma prova de conceito é um investimento adequado ou não é para você discutir com seu chefe, com seu conhecimento e situação específicos. Mas geralmente eu não acho que há muitas situações em que isso não é possível. Pode não ser custo ou tempo efetivo, ou você pode não saber como construir um efetivamente.
Tenha em mente que um protótipo, dependendo do que você pretende provar, não precisa necessariamente ser construído usando as mesmas ferramentas que o produto acabado. Especialmente se você está apenas tentando provar os conceitos gerais & arquitetura. Se você pode reduzir os requisitos para os menores conceitos significativos que precisam ser testados para convencer seu chefe a investir mais, então você tem a definição do que seu protótipo deve ser.
Então, o seu ponto de partida antes de dizer "ei" ou "não" é checar novamente com seu chefe o que exatamente os preocupa com a abordagem do big bang (tudo de uma só vez). E veja o que você pode fazer para demonstrar, da maneira mais simples possível, por que é uma boa ideia prosseguir com o desenvolvimento. Se você não puder fazer isso com um protótipo, poderá fazê-lo com simulações ou análises (e criar um strong caso de negócios).