Come SELECT [tabella temporanea1] =[sottoselezione 1], [tabella temporanea2] =[sottoselezione 2] DA [procedura memorizzata]

Sì, questo è possibile.

Va benissimo restituire più set di risultati da una singola procedura memorizzata come hai suggerito.

Il tuo unico potenziale problema è la limitazione di un TableAdapter essendo in grado di estrarre entrambi i set di risultati dalla procedura memorizzata, ma c'è una soluzione molto semplice per questo problema.