Sachverhalt: A. Das Kantonsgericht Luzern sprach A._ mit Urteil vom 22. November 2019 zweitinstanzlich des gewerbsmässigen Betrugs (Art. 146 Abs. 1 und 2 StGB), des mehrfachen betrügerischen Konkurses und Pfändungsbetrugs (Art. 163 Ziff. 1 StGB) sowie der mehrfachen Urkundenfälschung (Art. 251 Ziff. 1 StGB) schuldig. Von den Vorwürfen der Unterlassung der Buchführung (Art. 166 StGB i.V.m. Art. 29 lit. a StGB), des Pfändungsbetrugs (Art. 163 Ziff. 1 StGB) betreffend den Mitsubishi Colt sowie der Urkundenfälschung (Art. 251 Ziff. 1 StGB) sprach es A._ in teilweiser Gutheissung seiner Berufung frei. Es verurteilte A._ in Berücksichtigung des unangefochten gebliebenen erstinstanzlichen Schuldspruchs wegen Misswirtschaft (Art. 165 Ziff. 1 StGB i.V.m. Art. 29 lit. a StGB) gemäss Urteil des Kriminalgerichts Luzern vom 6. April 2018 zu einer Freiheitsstrafe von zwei Jahren und zehn Monaten, davon ein Jahr und zehn Monate mit bedingtem Vollzug. Die Anschlussberufung der Staatsanwaltschaft, welche eine höhere Strafe beantragte, wies es ab. Es auferlegte A._ zwei Drittel der Kosten des Berufungsverfahrens sowie seiner eigenen Parteikosten. Zudem bestätigte es den erstinstanzlichen Kostenspruch. Die den Zivilklägern zugesprochenen Zivilforderungen von Fr. 40'599.80, Fr. 46'454.-- und Fr. 392'049.15 erwuchsen unangefochten in Rechtskraft. Das Kantonsgericht wirft A._ u.a. vor, er habe anlässlich der betreibungsrechtlichen Pfändung von Vermögenswerten vom 10. März 2014 das in seinem Eigentum stehende Motorrad Harley Davidson sowie seine Sammlung von 35 Uhren nicht angegeben. B. A._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, das Urteil vom 22. November 2019 sei aufzuheben und die Sache sei zur ergänzenden Beweisabnahme und Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Eventualiter sei er vom Vorwurf des Pfändungsbetrugs nach Art. 163 Ziff. 1 StGB im Zusammenhang mit der Harley Davidson und den 35 Uhren freizusprechen und zu einer bedingten Freiheitsstrafe von zwei Jahren sowie einer Geldstrafe von maximal Fr. 8'400.-- zu verurteilen. C. Die Vorinstanz und die Oberstaatsanwaltschaft beantragen, die Beschwerde sei - mit Ausnahme der versehentlich nicht angerechneten Polizeihaft von einem Tag - abzuweisen.