Sachverhalt: A. Am 19. September 2007 verurteilte das Geschworenengericht des Kantons Zürich B.X._ wegen Mordes an G.Z._ sowie wegen Vergehens gegen das Waffengesetz zu einer Freiheitsstrafe von 16 Jahren unter Anrechnung von 1'130 Tagen Polizei-, Untersuchungs- und Sicherheitshaft. Sein Bruder A.X._ als Mittäter wurde wegen Mordes sowie der groben Verletzung von Verkehrsregeln zu einer Gesamtstrafe von 12 Jahren Freiheitsstrafe verurteilt, unter Anrechnung von 1'129 Tagen Haft sowie unter Berücksichtigung der mit Strafbefehl vom 22. Februar 2002 durch die Bezirksanwaltschaft Hinwil ausgefällten bedingten Gefängnisstrafe von drei Monaten. B.X._ und A.X._ erhoben Nichtigkeitsbeschwerde an das Kassationsgericht des Kantons Zürich, das die Verfahren vereinigte und die Beschwerden mit Urteil vom 12. November 2009 abwies, soweit es darauf eintrat. B. B.a B.X._ führt gegen die Urteile des Geschworenengerichts und des Kassationsgerichts des Kantons Zürich Beschwerde in Strafsachen beim Bundesgericht. Er beantragt, diese Urteile seien aufzuheben und zur Neubeurteilung an das Geschworenengericht zurückzuweisen. Eventualiter seien der angefochtene Entscheid aufzuheben und das Verfahren zur Neubeurteilung an das Kassationsgericht zurückzuweisen, unter Kosten- und Entschädigungsfolge zulasten der Staatskasse. Ferner seien ihm die unentgeltliche Rechtspflege zu gewähren und Rechtsanwalt Marco Uffer als unentgeltlicher Rechtsvertreter beizugeben. B.b Die von A.X._ beim Bundesgericht eingereichte Beschwerde in Strafsachen bildet Gegenstand des Verfahrens 6B_45/2009. C. Es wurden keine Vernehmlassungen eingeholt.