Problem polega na tym, że wstawiasz odwołanie do $tempArray do $arr. Następnie zmieniasz odniesienie. W trzeciej pętli masz 3 referencje do tej samej tablicy. Dlatego wartości pokazują się w ten sposób... możesz rozwiązać ten problem w dość nieintuicyjny sposób.
spróbuj:
$stmt->bind_result($tempArray["val1"], $tempArray["val2"],$tempArray["val3"]);
while ( $stmt->fetch () ) {
$x = $tempArray; //This copies the values of $tempArray to $x and each loop will create a new x.
array_push($arr, $x);
}