Sachverhalt: A. Der 1983 geborene G._ war seit 12. Mai 2005 als angelernter Monteur für die X._ AG tätig und in dieser Eigenschaft bei der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) gegen die Folgen von Unfällen und Berufskrankheiten versichert. Im Juli 2005 kam es zu einem Selbstunfall mit dem Motorrad. Dabei zog sich G._ verschiedene Verletzungen zu. Die SUVA erbrachte Versicherungsleistungen, kürzte allerdings die Taggeldleistungen wegen Grobfahrlässigkeit (Blutalkoholkonzentration 0,59 Promille) um 10 %. Mit Verfügung vom 8. Juni 2009 sprach die SUVA G._ rückwirkend ab 1. Februar 2008 eine Rente, basierend auf einer Erwerbsunfähigkeit von 19 %, und eine Integritätsentschädigung, entsprechend einer Integritätseinbusse von 10 %, zu. Daran hielt sie auf Einsprache hin fest (Einspracheentscheid vom 6. Mai 2010). B. Nachdem das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern G._ eine reformatio in peius angedroht und ihm Gelegenheit eingeräumt hatte, sein Rechtsmittel zurückzuziehen, wies es die gegen den Einspracheentscheid vom 6. Mai 2010 erhobene Beschwerde ab und setzte die Rente in Abänderung des Einspracheentscheids auf die Basis einer 16%igen Erwerbsunfähigkeit herab (Dispositiv-Ziffern 1 und 2); ferner bezifferte es die Entschädigung des unentgeltlichen Rechtsbeistands aus der Gerichtskasse auf Fr. 2'800.- inklusive Auslagen und Mehrwertsteuer (Dispositiv-Ziffer 3; Entscheid vom 4. Mai 2012). C. G._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, die SUVA sei zu verpflichten, ihm ab 1. Februar 2008 eine ganze Rente und eine Integritätsentschädigung entsprechend einer Integritätseinbusse von 80 % zu gewähren; eventualiter habe die SUVA eine psychiatrische Abklärung zu veranlassen. Zudem wird um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege für das bundesgerichtliche Verfahren ersucht. Der Rechtsvertreter von G._ richtet sich in der gleichen Beschwerdeschrift gegen die Höhe der vorinstanzlich zugesprochenen Parteientschädigung gemäss Dispositiv-Ziffer 3 des angefochtenen Gerichtsentscheids und beantragt, es sei ihm eine Entschädigung von Fr. 4'314.- zuzusprechen; eventualiter sei das kantonale Gericht im Rahmen einer Rückweisung anzuweisen, über die Höhe der Entschädigung neu zu befinden. Diese Angelegenheit wird im Verfahren 8C_465/2012 beurteilt. Das Bundesgericht hat die vorinstanzlichen Akten beigezogen. Es ist kein Schriftenwechsel durchgeführt worden.