@Kama
Non, la prépa n'est pas là pour augmenter tes chances. Pour la grande majorité de ce qu'on appelle grandes écoles (notamment X, Mines...), le concours est obligatoire (pour les français, les étrangers peuvent avoir des admissions particulières, bref ...). Or pour pouvoir s'inscrire au concours il faut être passé par une prépa, qui est une formation totalement différente de l'université ou du DUT/IUT : On n'a ni les mêmes programmes ni la même façon d'étudier un sujet. Par exemple, par rapport à l'université, un élève de prépa doit être bien plus efficace sur la mise en pratique des connaissances et la reflexion personnelle, et donc passe sa vie à bouffer de l'exo (je ne critique pas la façon de faire des universitaires pour autant, elle est simplement plus axée sur les connaissances théoriques).
Après il y a quelques grandes écoles que l'on peut présenter en concours qui sont aussi accessibles par d'autres voies, comme l'a dit Lutri, mais ce sont en général les écoles moins bien classées où il y a plus de places que de demandes.
La seule grande exception que je connaisse est l'Ecole Normale Sup qui est accessible sur concours après une prépa ou sur dossier pour les élèves de prépa qui ont raté le concours (c'est le plus dur que l'on puisse passer, en MP du moins) ou les universitaires ayant une licence2. Cependant l'admission sur dossier ne donne pas le titre "normalien" (qui est d'ailleurs présent sur la carte d'identité). Or le titre reflète un contrat avec l'état : tant que t'es élève normalien tu reçois un salaire en tant que fonctionnaire (~1350e si je me rappelle bien), mais tu dois 10ans de travail à l'état à la fin de tes études (en tant que prof en général).
Du coup non, on ne perd pas son temps en prépa, loin de là. Et, même si on se redirige vers la fac derrière, on a quand même profité d'une formation exigente, rigoureuse, et générale (puisqu'on a aussi des cours de français/philo et de langues vivantes). Un dernier avantage d'être en prépa c'est d'éviter l'écueil de la fac : être livré à soi même et devoir trouver la motivation de bosser tout seul.
Après je ne peux me prononcer que sur les prépas scientifiques.