codice macchina?

Domanda: è possibile vedere il codice macchina di uno sketch compilato?

Si, nel file .hex nella cartella temporanea creata dall'IDE in fase di compilazione.
Se imposti il modo "verbose" dalle preferenze dell'IDE puoi vedere tutti i file creati durante il processo di compilazione con i relativi percorsi.

esistono anche programmi che elaborano l'hex e ti mostrano le istruzioni assembly...

Ma intendi in linguaggio macchina o in assembly? Sono leggermente differenti.
Il primo è il file .hex, per il secondo puoi usare vavrdisasm.

Ti suggerisco anche questa discussione:
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,104836.0.html

Intendevo il linguaggio macchina vero e proprio.

Ho utilizzato la funzione verbose durante la compilazione e ho rintracciato la cartella temporanea col file .hex