Что случилось (шаг за шагом)

var Foo = function(){};

Определена новая функция с именем - Foo. Если мы воспользуемся console.dir(Foo), мы увидим, что Foo имеет 2 специальных члена: prototype и __proto__.

Object.defineProperty(Foo.prototype,'x',{
    get(){
        return 3;
    }
}); 

Обновлен прототип Foo. О defineProperty (от MDN):

The static method Object.defineProperty() defines a new property directly on an object, or modifies an existing property on an object, and returns the object.

Итак, объект prototype теперь изменен новым членом с именем x. prototype здесь действует как c'tor и "запускается", когда будет создан новый экземпляр Foo.

var foo = new Foo();

Создается новый экземпляр Foo. вызов c'tor использует прототип Foo и применяется геттер x

Альтернативы

Расширение Foo prototype, чтобы убедиться, что он будет влиять только на объекты, созданные из Foo (как класс)

Object.defineProperty(Foo.prototype, 'x',
{
    get: () => 3
}); 

console.dir(new Foo().x) // will show 3
console.dir(Foo.x) // undefined - protorype is for class objects

Или расширение Foo __proto__, тем самым обновляя Foo как функцию и не затрагивая при этом созданные из нее объекты.

Object.defineProperty(Foo.__proto__, 'x',
{
    get: () => 3
}); 

console.dir(new Foo().x) // undefined - x is not a member of Foo
console.dir(Foo.x) // 3

Бонус: очень хороший статья о прототипах JS и почему это происходит

Оригинальный ответ

Это происходит потому, что в JS function - это способ объявления ОБЕИХ функций и классов!

Таким образом, ваша функция Foo также может использоваться как класс

var Foo = function(){};
Foo(); // call Foo as a function
var obj = new Foo(); // initiate an instance from class Foo

Поскольку вы используете объект Foo.prototype(как функция), а затем создаете новый экземпляр из своего класса Foo, вы гарантируете, что:

1. Ваш прототип функции будет изменен вашим новым геттером
2. Каждый новый объект (который наследует) от вашего класса также будет использовать ваш новый получатель (на уровне объекта)

Я действительно думаю, что ваш код должен быть примерно таким:

function Foo ()
{
    Object.defineProperty(this,'x',{
       get(){
           return 3;
       }
    });
}