Faits: A. Selon un rapport de la police cantonale fribourgeoise, X._ circulait le 11 mai 2009, vers 13h30, au volant d'un véhicule automobile sur l'autoroute A12. Lors du contrôle, il a été constaté qu'il roulait à la vitesse de 150 km/h, marge de sécurité déduite, au lieu des 120 km/h autorisés, d'où un dépassement net de 30 km/h. Le 29 juin 2009, la Commission des mesures administratives en matière de circulation routière (ci-après: la CMA) a avisé l'intéressé de l'ouverture d'une procédure administrative à son encontre. Dans ses observations du 7 juillet 2009, X._ a indiqué qu'en tant que chauffeur de taxi il avait impérativement besoin de son permis de conduire pour des raisons professionnelles. Il a également expliqué qu'il avait dû effectuer un excès de vitesse afin d'éviter de mettre les autres automobilistes en danger lors d'un dépassement. Par décision du 23 juillet 2009, la CMA a prononcé le retrait du permis de conduire de l'intéressé pour une durée de deux mois. B. Le Tribunal cantonal du canton de Fribourg (ci-après: le Tribunal cantonal) a rejeté le recours de X._ contre la décision précitée par arrêt du 30 août 2011. Les juges cantonaux ont considéré en substance que l'excès de vitesse commis par l'intéressé constituait une infraction légère au sens de l'art. 16a al. 1 let. a de la loi fédérale du 19 décembre 1958 sur la circulation routière (LCR; RS 741.01). Comme ce dernier avait déjà fait l'objet d'un précédent retrait au cours des deux dernières années, son permis de conduire devait être retiré. En fixant à deux mois la durée du retrait, la CMA avait pris en compte dans une juste mesure, d'une part, la gravité de la faute commise, les antécédents de l'intéressé et la courte période qui séparait la commission d'infractions de même nature, et, d'autre part, le besoin professionnel avéré de celui-ci de disposer de son permis de conduire. C. X._ a porté sa cause devant le Tribunal fédéral. Il conclut à l'annulation de l'arrêt du Tribunal cantonal du 30 août 2011, au prononcé d'une mesure d'avertissement en lieu et place du retrait du permis de conduire et, subsidiairement, à la réduction de la durée de son retrait à un mois. Il demande en outre à être dispensé de l'avance de frais. Le recourant se plaint pour l'essentiel d'une appréciation erronée des circonstances concrètes, d'un "excès dans la prise de décision" et d'une violation du principe de la proportionnalité. Le Tribunal cantonal n'a pas d'observations particulières à formuler et conclut au rejet du recours, pour les motifs développés dans son arrêt. La CMA renonce également à commenter le recours et renvoie à l'ensemble des pièces du dossier. Invité à se déterminer, l'Office fédéral des routes propose le rejet du recours. Par ordonnance du 2 novembre 2011, le Président de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif du recourant. Il n'a pas été requis d'avance de frais.