[Aetae]

Globus,

<iframe src="index.html"></iframe>
 <script type="text/javascript">
  var iframe = document.getElementsByTagName('iframe')[0];
  iframe.onload = function(){
   var iframeDoc = iframe.contentWindow.document;
   iframeDoc.body.style.backgroundColor = 'red'
  };
</script>

В вашем случае во фрейме просто ещё нет document(не загрузился ещё), потому следует его получать уже после события onload когда он точно на месте.