Fatti:
A. Il 29 maggio 2009 F._, nato nel 1988, è stato riconosciuto dalla Corte delle assise criminali autore colpevole di infrazione aggravata alla legge federale sugli stupefacenti, per avere trasportato da Firenze 1,6 kg di cocaina destinata al mercato svizzero e per averne ceduti altri 10 g, nonché di contravvenzione alla legge federale sugli stupefacenti, per avere consumato in un'occasione un imprecisato quantitativo, minimo, di cocaina. È inoltre stato riconosciuto colpevole di tentata coazione, di rissa, di riciclaggio di denaro per fr. 16'000.-- provenienti della vendita di droga, di ripetuta infrazione alla legge federale sugli stranieri e alla previgente legge federale concernente la dimora e il domicilio degli stranieri. L'accusato è stato condannato alla pena detentiva di quattro anni.
B. Con sentenza del 21 ottobre 2009, la Corte di cassazione e di revisione penale del Tribunale d'appello del Cantone Ticino (CCRP) ha respinto in quanto ammissibile un ricorso per cassazione dell'accusato contro il giudizio di primo grado.
C. F._ impugna la sentenza della CCRP con un ricorso in materia penale al Tribunale federale, chiedendo di riformarla nel senso di ridurre la pena detentiva a tre anni, parzialmente sospesi con la condizionale. Il ricorrente critica essenzialmente la commisurazione della pena. Postula inoltre di essere ammesso al beneficio dell'assistenza giudiziaria e del gratuito patrocinio.
D. Non sono state chieste osservazioni al gravame.
Diritto:
1. Presentato dall'imputato, che ha partecipato alla procedura dinanzi alla precedente istanza, le cui conclusioni sono state disattese (art. 81 cpv. 1 lett. b n. 1 LTF), e diretto contro una decisione finale (art. 90 LTF), resa in materia penale (art. 78 cpv. 1 LTF) da un'autorità di ultima istanza cantonale (art. 80 cpv. 1 LTF), il ricorso in materia penale, tempestivo (art. 100 cpv. 1 in relazione con l'art. 46 cpv. 1 lett. c LTF), è di massima ammissibile.
2. 2.1 Il ricorrente contesta la commisurazione della pena. Sostiene che gli sarebbe stato attribuito a torto il ruolo di vice-capo nell'ambito del traffico degli stupefacenti e lamenta una disparità di trattamento rispetto agli altri imputati che avrebbero spacciato maggiori quantitativi di droga. Rimprovera inoltre ai giudici cantonali di non avere considerato quali elementi a suo favore la necessità di una sua risocializzazione e il fatto che non tutta la droga trasportata da Firenze sarebbe finita sul mercato, ma sarebbe in parte stata sequestrata dalla polizia.
2.2 La questione del ruolo rivestito dal ricorrente nel traffico della cocaina riguarda tuttavia l'accertamento dei fatti e la valutazione delle prove, che il Tribunale federale esamina sotto il profilo ristretto dell'arbitrio (cfr. art. 97 cpv. 1 LTF; DTF 134 IV 36 consid. 1.4.1). I primi giudici hanno in effetti ritenuto ch'egli avesse un ruolo di una certa importanza, quale referente del fratello A._ (che ha funto da capo dell'organizzazione). Al riguardo hanno richiamato la trasferta eseguita a Firenze per conto del fratello, le pressioni esercitate su un altro imputato per ottenere la restituzione dello stupefacente sottratto, il fatto che il ricorrente ha gestito i soldi della cocaina e li ha tenuti in deposito nel suo appartamento a Campione d'Italia, la circostanza secondo cui un altro imputato si è rivolto a lui per esprimergli la rabbia per non avere ancora ricevuto il denaro dovutogli per la cocaina. La Corte di primo grado ha quindi ritenuto che il ricorrente aveva assunto per conto del fratello un ruolo non trascurabile, anche se subordinato, risultando l'esecutore dell'ultimo trasporto e il cassiere dei proventi della droga. Ha concluso che, seppur minore rispetto a quella del fratello, la sua responsabilità era comunque di rilievo, considerando soprattutto la custodia del denaro. La CCRP ha rilevato che sulla questione dello stupefacente sottratto e del suo coinvolgimento il ricorrente si limitava ad esprimere la propria diversa valutazione senza fare valere l'arbitrarietà di quella ritenuta dalla prima istanza. Ha nondimeno confermato la conclusione dei primi giudici circa il ruolo da lui assunto, ritenendola esente d'arbitrio.
2.3 Il ricorrente ribadisce sostanzialmente l'argomentazione addotta in sede cantonale secondo cui nel traffico degli stupefacenti avrebbe rivestito una funzione secondaria, di semplice corriere ed esecutore degli ordini impartiti dal fratello, alla stregua degli altri imputati. Ripresenta prevalentemente le argomentazioni già ritenute inconsistenti dalla CCRP, opponendo la sua opinione a quella dei giudici cantonali. Si limita in particolare a sminuire i suoi atti rispetto a quelli dell'altro imputato con cui ha eseguito la trasferta a Firenze e relativizza l'ammontare dell'importo depositato presso di lui rispetto ai proventi complessivi della vendita di cocaina. Omette inoltre di confrontarsi con la circostanza, pure presa in considerazione dalle precedenti istanze, che un altro imputato si è rivolto proprio a lui per lamentarsi del mancato pagamento della cocaina. Ora, per sostanziare l'arbitrio non basta addurre un'altra soluzione che potrebbe entrare in linea di conto o sarebbe addirittura preferibile, ma occorre dimostrare che la decisione impugnata risulta manifestamente insostenibile (DTF 135 V 2 consid. 1.3; 134 II 124 consid. 4.1). I giudici cantonali hanno dedotto il ruolo di vice-capo rivestito dal ricorrente sulla base di una valutazione complessiva di un insieme di circostanze, attribuendo in modo sostenibile una certa importanza soprattutto all'incarico di custodire il denaro. Le argomentazioni del ricorrente, di natura appellatoria, non consentono di rivedere questa conclusione, che comunque regge di fronte al divieto dell'arbitrio.
3. 3.1 Giusta l'art. 47 CP, il giudice commisura la pena alla colpa dell'autore. Tiene conto della vita anteriore e delle condizioni personali dell'autore, nonché dell'effetto che la pena avrà sulla sua vita (cpv. 1); la colpa è determinata secondo il grado di lesione o esposizione a pericolo del bene giuridico offeso, secondo la riprensibilità dell'offesa, i moventi e gli obiettivi perseguiti, nonché, tenuto conto delle circostanze interne ed esterne, secondo la possibilità che l'autore aveva di evitare l'esposizione a pericolo o la lesione (cpv. 2).
Questa norma conferisce al giudice un ampio potere di apprezzamento. Il Tribunale federale interviene solo quando il giudice cantonale cade nell'eccesso o nell'abuso del potere di apprezzamento, ossia laddove la pena esca dal quadro legale, sia valutata in base a elementi estranei all'art. 47 CP o appaia eccessivamente severa o clemente (DTF 135 IV 130 consid. 5.3.1; 134 IV 17 consid. 2.1; 129 IV 6 consid. 6.1 e rinvii).
3.2 Il ricorrente adduce che il suo grado di colpa sarebbe ridotto considerati il suo ruolo secondario e il minore quantitativo di cocaina addebitatogli rispetto a quello degli altri imputati. A torto. Come visto, i giudici cantonali hanno accertato in modo sostenibile il suo ruolo di vice-capo nel traffico di stupefacenti. Essi non hanno quindi abusato del loro potere di apprezzamento attribuendogli di conseguenza una colpa di una certa rilevanza, comunque inferiore a quella del fratello, condannato a una pena detentiva di cinque anni e nove mesi. Il quantitativo di stupefacente trasportato non costituisce d'altra parte il criterio preponderante nella determinazione della colpa (DTF 121 IV 193 consid. 2b/aa, 202 consid. 2d/cc). A maggior ragione nella fattispecie, ove entra in considerazione per il ricorrente anche la gestione del denaro proveniente dal traffico di droga. Differenze nella commisurazione della pena rispetto ad altri imputati sono inoltre, di massima, ammissibili. Una certa disparità di trattamento in quest'ambito è infatti riconducibile al principio dell'individualizzazione delle pene (DTF 135 IV 191 consid. 3.1). A questo proposito il ricorrente si limita a sostenere che avrebbe avuto un ruolo sostanzialmente identico a quello degli altri imputati e che la sua pena sarebbe sproporzionata rispetto a quella inflitta al fratello, il quale ha commerciato oltre 5 kg di cocaina. Non sostanzia tuttavia alcun abuso del potere di apprezzamento, disattendendo altresì che la CCRP ha rilevato come i fatti addebitati agli altri imputati fossero diversi e come vi fossero differenze nella valutazione soggettiva della colpa dei due fratelli.
3.3 Accennando infine alla sua risocializzazione, il ricorrente sostiene che i giudici cantonali non avrebbero tenuto conto della possibilità di rifarsi una vita dopo l'espiazione della pena. Né sarebbe stato considerato in senso attenuante il fatto che una parte della droga da lui trasportata non sarebbe finita sul mercato in quanto sequestrata dalla polizia. Egli disattende che il criterio determinante per commisurare la pena rimane quello della colpa, aspetto su cui il richiamato parziale sequestro non ha un'incidenza rilevante. D'altra parte, il ricorrente è poco più che ventiduenne e l'entità della pena in oggetto non gli impedirà certamente di potersi rifare una vita quando sarà liberato.
4. Ne segue che il ricorso deve essere respinto in quanto ammissibile. La domanda di assistenza giudiziaria presentata dal ricorrente deve essere respinta, essendo il gravame fin dall'inizio privo di possibilità di esito favorevole (art. 64 cpv. 1 LTF). Le spese giudiziarie sono pertanto poste a suo carico, in considerazione della sua soccombenza (art. 66 cpv. 1 LTF). Vista la sua situazione finanziaria, si giustifica tuttavia di prelevare una tassa di giustizia ridotta (art. 65 cpv. 2 LTF).
Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2. La domanda di assistenza giudiziaria è respinta.
3. Le spese giudiziarie di fr. 800.-- sono poste a carico del ricorrente.
4. Comunicazione al patrocinatore del ricorrente, al Ministero pubblico e alla Corte di cassazione e di revisione penale del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.