Sachverhalt: A. Der 1950 geborene M._ war seit 15. April 2002 als Bauarbeiter bei der Firma Z._ AG angestellt gewesen und in dieser Eigenschaft bei der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) u.a. gegen die Folgen von Berufs- und Nichtberufsunfällen versichert. Am 17. August 2007 verursachte er als Lenker seines Personenwagens (PW) auf der Autobahn einen Selbstunfall mit Totalschaden. Die erstbehandelnden Ärzte des Spitals X._ diagnostizierten gleichentags eine Fraktur des Processus transversus am siebten Halswirbelkörper (HWK) rechts, ein Schädel-Hirntrauma ersten Grades (SHT I°), den dringenden Verdacht auf ein obstruktives Schlafapnoe-Syndrom und eine therapieresistente arterielle Hypertonie (Austrittsbericht vom 24. August 2007). Auf Grund anhaltender gesundheitlicher Beschwerden veranlasste die SUVA in der Folge ein ambulantes Assessment in der Rehaklinik Y._ (Bericht vom 30. Oktober 2007), zog Berichte des Spitals X._ vom 27. März und 2. Juni 2008 sowie des Kreisarztes Dr. med. A._, Facharzt für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, vom 20. Oktober und 5. November 2008 bei; ferner liess sie ein Gutachten durch Dr. med. K._, Facharzt für Neurologie FMH, verfassen, welches am 14. Juli 2009 erstattet wurde. Gestützt darauf sowie einen weiteren, seitens des Versicherten beigebrachten Bericht des Neurologen Dr. med. H._ vom 15. Juli 2009 verfügte der Unfallversicherer am 30. September 2009 die Einstellung der bisher erbrachten Leistungen (Heilbehandlung, Taggeld) per 4. Oktober 2009. Daran wurde auf Einsprache hin, nach Einholung von Berichten des Dr. med. A._ vom 3. März 2010, des Dr. med. G._, Facharzt für Ohren-, Nasen- und Halskrankheiten, Hals- und Gesichtschirurgie, SUVA Abteilung Arbeitsmedizin, vom 10. Mai 2010 und des Dr. med. B._, Facharzt für Neurologie FMH und Psychiatrie/Psychotherapie, SUVA Versicherungsmedizin, vom 29. Juli 2010, mit Entscheid vom 11. Januar 2011 festgehalten. B. Die hiegegen erhobene Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern ab, soweit es darauf eintrat (Entscheid vom 20. März 2012). C. M._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, der vorinstanzliche Entscheid sei aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz, eventuell an die SUVA zurückzuweisen. Eventualiter sei ihm eine angemessene Invalidenrente nach UVG und eine Integritätsentschädigung zuzusprechen. Die kantonalen Akten wurden eingeholt. Auf die Durchführung eines Schriftenwechsels wurde verzichtet.