Sachverhalt: A. X._ gab am 4. Oktober 2013 gegenüber A._ wahrheitswidrig an, er müsse im Rahmen von Sanierungsarbeiten Feuchtigkeitsmessungen in ihrer Wohnung durchführen. Er nutzte die "Wartezeit" bei den Messungen, um ihr eine unbestimmte Menge eines mitgebrachten GBL/GHB-Gemisches in ihren Milchshake zu schütten. Nachdem A._ einige Schlucke getrunken hatte, verspürte sie ein Kribbeln in Armen und Beinen sowie Anzeichen von Bewusstseinsstörungen. Es gelang ihr, X._ unter einem Vorwand aus der Wohnung zu komplimentieren. Das Bezirksgericht Zofingen sprach X._ am 15. Januar 2015 vom Vorwurf der versuchten Vergewaltigung und der Herstellung von Betäubungsmitteln frei. Es verurteilte ihn wegen versuchter vorsätzlicher Tötung sowie Transports und Aufbewahrung von Betäubungsmitteln zu einer Freiheitsstrafe von 4 1⁄2 Jahren und einer bedingten Geldstrafe von 100 Tagessätzen zu Fr. 30.-. Gleichzeitig ordnete es eine vollzugsbegleitende ambulante Massnahme an und verpflichtete ihn, A._ eine Genugtuung von Fr. 5'000.- zu zahlen. B. Das Obergericht des Kantons Aargau sprach X._ am 17. Dezember 2015 vom Vorwurf der versuchten vorsätzlichen Tötung sowie des Herstellens von Betäubungsmitteln frei. Es verurteilte ihn wegen versuchter Vergewaltigung, versuchter qualifizierter einfacher Körperverletzung sowie Transports und Aufbewahrung von Betäubungsmitteln zu einer Freiheitsstrafe von 2 1⁄2 Jahren (und beliess es im Übrigen beim erstinstanzlichen Urteil). C. X._ führt wie die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Aargau (separates Verfahren 6B_355/2016) Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt zusammengefasst, das obergerichtliche Urteil sei aufzuheben und zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Eventualiter sei er vom Vorwurf der versuchten Vergewaltigung freizusprechen und wegen qualifizierter einfacher Körperverletzung und Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz zu einer bedingten Freiheitsstrafe von sechs Wochen zu verurteilen. X._ ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.