Hola:
Bueno, tuve que salir y luego vi el error... (en mi ejemplo)
document.images.imagen.src = imagenes[Math.floor(Math.random() * imagenes.length)];
programeitor: el "+1" sería necesario si en vez de Math.floor hubiese utilizado Math.round
Por lo demás, el ejemplo que puse lo he comprobado.
Saludos