Fatti: A. Con atto di accusa del 22 gennaio 2015 il Ministero pubblico della Confederazione (MPC) ha promosso l'accusa dinanzi alla Corte penale del Tribunale penale federale (TPF) nei confronti, tra gli altri, di A._, per il titolo di ripetuta infrazione aggravata alla legge federale sugli stupefacenti. L'autorità inquirente gli ha rimproverato di avere, in correità con B._, C._, D._ e E._, nel periodo dal gennaio 2002 al 23 novembre 2004, in diverse località della Svizzera e in più occasioni, senza essere autorizzato, alienato, trasportato e detenuto un quantitativo di stupefacente del tipo cocaina, stimato fra i 1'075 e i 1'326 grammi. Secondo l'atto di accusa, egli avrebbe agito come membro di una banda e, vista l'importante quantità di sostanza stupefacente trafficata, avrebbe saputo o dovuto presumere di mettere in pericolo la salute di molte persone. B. Dopo lo svolgimento del pubblico dibattimento, con sentenza del 29 agosto 2016, intimata alle parti il 26 luglio 2017, la Corte penale del TPF ha riconosciuto l'imputato autore colpevole di infrazione aggravata alla legge federale sugli stupefacenti riguardo a quattro capi d'imputazione. La Corte penale del TPF lo ha per contro prosciolto dai restanti capi d'accusa e lo ha condannato alla pena detentiva di nove mesi, dedotto il carcere preventivo sofferto, sospesa condizionalmente per un periodo di prova di due anni. L'imputato è inoltre stato condannato al pagamento delle spese procedurali in ragione di fr. 11'500.--. La retribuzione del suo difensore d'ufficio è stata fissata dalla Corte giudicante in fr. 161'770.-- a carico della Confederazione, con l'obbligo per l'imputato di rimborsare alla Confederazione fr. 8'000.-- non appena le sue condizioni economiche glielo permetteranno. A copertura delle spese procedurali è inoltre stata ordinata la compensazione con i valori patrimoniali sequestrati di pertinenza dell'imputato. La Corte penale del TPF ha infine respinto le pretese di indennizzo e di riparazione del torto morale. C. A._ impugna i dispositivi di questa sentenza relativi alla colpevolezza, alla pena e al diniego di un'indennità (dispositivi n. 2, 3 e 7 del punto IV) con un ricorso in materia penale del 6 settembre 2017 al Tribunale federale. Chiede in via principale di essere prosciolto dall'accusa di infrazione aggravata alla legge federale sugli stupefacenti. In via subordinata, chiede che la causa sia rinviata alla precedente istanza per una nuova decisione. Il ricorrente, che fa valere l'apprezzamento arbitrario delle prove e la violazione del diritto federale, ha poi comunicato l'11 maggio 2018 di ritirare la domanda di assistenza giudiziaria con gratuito patrocinio presentata con il gravame. D. La Corte penale del TPF si riconferma nella propria sentenza e si rimette al giudizio del Tribunale federale. Il MPC comunica di rinunciare a presentare osservazioni al ricorso.