Sachverhalt:
A. Am 23. Juli 2006, um ca. 05.30 Uhr, kam es im Bereich der Stadelhoferstrasse in Zürich zwischen mehreren Gästen eines Nachtklubs zu einer tätlichen Auseinandersetzung, wobei die Beteiligten Stich- und Schnittverletzungen erlitten. Im Verlauf des Streits beschädigte A._ mit einem Holzpfahl das wegfahrende Auto von X._, worauf dieser umkehrte und ohne zu bremsen oder auszuweichen auf A._ zufuhr, der in der Mitte der Fahrbahn stand und den Holzpfahl in den Händen hielt. A._ wurde vom Fahrzeug erfasst und erlitt ein Schädelhirntrauma sowie Rissquetschwunden an der linken Stirn und am linken Unterschenkel. Aufgrund des Schädelhirntraumas bestand unmittelbare Lebensgefahr.
B. Am 1. September 2008 verurteilte das Obergericht des Kantons Zürich X._ wegen versuchter Tötung, Raufhandels, einfacher Körperverletzung sowie Widerhandlung gegen Art. 23 Abs. 1 al. 4 des Bundesgesetzes über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (aANAG; AS 49 279) und belegte ihn mit 11 Jahren und 8 Monaten Freiheitsstrafe im Sinne einer Gesamtstrafe und als teilweise Zusatzstrafe.
Gegen diesen Entscheid liess X._ durch seinen amtlichen Verteidiger beim Kassationsgericht des Kantons Zürich Nichtigkeitsbeschwerde anmelden. Für das Beschwerdeverfahren wurde ein neuer amtlicher Verteidiger bestellt. Die von diesem begründete Nichtigkeitsbeschwerde hiess das Kassationsgericht am 28. August 2009 gut, nachdem es zum Ergebnis gelangt war, dass im obergerichtlichen Verfahren die Ausführungen des ersten Verteidigers zum Tötungsdelikt und zur Strafzumessung ungenügend waren. Es wies die Sache an die Vorinstanz zurück zwecks Wiederholung der Hauptverhandlung und anschliessender Neubeurteilung.
Nach Durchführung der zweiten Hauptverhandlung sprach das Obergericht X._ am 15. Juni 2010 der versuchten Tötung, des Raufhandels und der einfachen Körperverletzung schuldig und verurteilte ihn am 12. Juli 2010 im Sinne einer Gesamtstrafe und als teilweise Zusatzstrafe zu einer Freiheitsstrafe von 11 Jahren.
Die von X._ gegen dieses Urteil erhobene Nichtigkeitsbeschwerde wies das Kassationsgericht am 8. Februar 2012 ab, soweit es darauf eintrat.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen gegen das obergerichtliche Urteil vom 15. Juni 2010 und 12. Juli 2010 mit den Anträgen, er sei vom Vorwurf der versuchten Tötung freizusprechen und milder zu bestrafen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.
Erwägungen:
1. Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz habe zu Unrecht angenommen, er habe mit Tötungsvorsatz gehandelt (Beschwerde S. 4 ff.).
1.1 Das Kassationsgericht des Kantons Zürich hat am 8. Februar 2012 eine Nichtigkeitsbeschwerde des Beschwerdeführers abgewiesen, soweit es darauf eintrat. Es begründet seinen Entscheid damit, dass der als erstellt erachtete objektive Tatablauf der versuchten Tötung nicht "auf einem Nichtigkeitsgrund in Form willkürlicher Beweiswürdigung beruht". Folglich liessen sich auch "keine erheblichen oder unüberwindbaren Zweifel in Bezug auf die Absicht des Beschwerdeführers, die Kollision mit dem Geschädigten herbeizuführen, ableiten" (Zirkulationsbeschluss S. 20 E. IV. 3.5).
1.2 Gemäss Art. 80 Abs. 1 BGG ist die Beschwerde in Strafsachen zulässig gegen Entscheide letzter kantonaler Instanzen. Nach der hier noch anwendbaren Strafprozessordnung des Kantons Zürich (StPO/ZH) ist die Nichtigkeitsbeschwerde an das Kassationsgericht zulässig gegen Urteile und Erledigungsbeschlüsse des Geschworenengerichts und des Obergerichts als erste Instanz (§ 428 StPO/ZH). Die Nichtigkeitsbeschwerde ist gegeben wegen Verletzung gesetzlicher Prozessformen zum Nachteil des Nichtigkeitsklägers (§ 430 Abs. 1 Ziff. 4 StPO/ZH), wobei auch die Rüge der willkürlichen Beweiswürdigung erhoben werden kann (NIKLAUS SCHMID, Strafprozessrecht, 4. Aufl., 2004, Rz. 1072 f.). Überdies steht die Nichtigkeitsbeschwerde offen, wenn das Gericht seinen Entscheid auf aktenwidrige tatsächliche Annahmen gestützt hat (§ 430 Abs. 1 Ziff. 5 StPO/ZH) oder wegen Verletzung materieller Gesetzesvorschriften (§ 430 Abs. 1 Ziff. 6 StPO/ZH). Allerdings ist die Nichtigkeitsbeschwerde nur zulässig, soweit gegen eine Entscheidung nicht die Beschwerde an das Bundesgericht wegen Verletzung materiellen Gesetzes- oder Verordnungsrechts des Bundes gegeben ist (§ 430b Abs. 1 StPO/ZH).
1.3 Auf die vorliegende Beschwerde ist nicht einzutreten, soweit darin gerügt wird, der Sachverhalt sei unrichtig oder willkürlich festgestellt worden. Zwar kann eine solche Rüge mit der Beschwerde in Strafsachen grundsätzlich vorgebracht werden (Art. 97 Abs. 1 BGG), doch ist das obergerichtliche Urteil insoweit kein letztinstanzlicher Entscheid. Den Zirkulationsbeschluss des Kassationsgerichts vom 8. Februar 2012 hat der Beschwerdeführer nicht angefochten.
2. Am 1. Januar 2007 ist der revidierte Allgemeine Teil des Strafgesetzbuchs in Kraft getreten. Dieses neue Recht gelangt jedoch auf Taten, welche unter Geltung des alten Rechts begangen wurden, nur zur Anwendung, wenn es für den Täter das mildere ist (Art. 2 Abs. 2 StGB). Nach der zutreffenden Auffassung der Vorinstanz ist das alte Recht anwendbar (vgl. Urteil S. 99 ff. E. 8). Eine Freiheitsstrafe von höchstens drei Jahren, bei welcher nach dem neuen Recht noch ein teilbedingter Vollzug möglich wäre, fällt ausser Betracht. Somit ist das neue Recht nicht das mildere.
3. 3.1 Gemäss Art. 18 Abs. 2 aStGB verübt ein Verbrechen oder Vergehen vorsätzlich, wer die Tat mit Wissen und Willen ausführt. Diese Bestimmung erfasst auch den Eventualvorsatz, welcher vorliegt, wenn der Täter den Eintritt des Erfolgs beziehungsweise die Verwirklichung des Tatbestands für möglich hält, aber dennoch handelt, weil er den Erfolg in Kauf nimmt, sich mit ihm abfindet, mag er ihm auch unerwünscht sein (BGE 133 IV 9 E. 4.1; 133 IV 1 E. 4.1; 131 IV 1 E. 2.2; 130 IV 58 E. 8.1 f.; je mit Hinweisen).
3.2 Die Abgrenzung zwischen Eventualvorsatz und bewusster Fahrlässigkeit kann im Einzelfall schwierig sein. Sowohl der eventualvorsätzlich als auch der bewusst fahrlässig handelnde Täter wissen um die Möglichkeit des Erfolgseintritts beziehungsweise um das Risiko der Tatbestandsverwirklichung. Hinsichtlich der Wissensseite besteht somit Übereinstimmung. Unterschiede bestehen jedoch beim Willensmoment. Der bewusst fahrlässig handelnde Täter vertraut aus pflichtwidriger Unvorsichtigkeit darauf, dass der von ihm als möglich vorausgesehene Erfolg nicht eintreten, das Risiko der Tatbestandserfüllung sich mithin nicht verwirklichen werde. Demgegenüber nimmt der eventualvorsätzlich handelnde Täter den Eintritt des als möglich erkannten Erfolgs ernst, rechnet mit ihm und findet sich damit ab. Nicht erforderlich ist, dass der Täter den Erfolg billigt (BGE 133 IV 9 E. 4.1; 133 IV 1 E. 4.1; 130 IV 58 E. 8.3; je mit Hinweisen).
3.3 Soweit der Täter nicht geständig ist, kann sich das Gericht für den Nachweis des Vorsatzes regelmässig nur auf äusserlich feststellbare Indizien und auf Erfahrungsregeln stützen, die ihm Rückschlüsse von den äusseren Umständen auf die innere Einstellung des Täters erlauben. Zu den äusseren Umständen, aus denen der Schluss gezogen werden kann, der Täter habe die Tatbestandsverwirklichung in Kauf genommen, zählen auch die Grösse des dem Täter bekannten Risikos der Tatbestandsverwirklichung, die Schwere der Sorgfaltspflichtverletzung, die Beweggründe des Täters und die Art der Tathandlung. Je grösser das Risiko ist und je schwerer die Sorgfaltspflichtverletzung wiegt, desto eher darf gefolgert werden, der Täter habe die Tatbestandsverwirklichung in Kauf genommen. Eventualvorsatz kann unter anderem angenommen werden, wenn sich dem Täter der Eintritt des tatbestandsmässigen Erfolgs infolge seines Verhaltens als so wahrscheinlich aufdrängte, dass sein Verhalten vernünftigerweise nur als Inkaufnahme dieses Erfolgs gewertet werden kann (BGE 134 IV 26 E. 3.2.2; 133 IV 9 E. 4.1; 130 IV 58 E. 8.4; je mit Hinweisen).
3.4 Was der Täter weiss, will und in Kauf nimmt, betrifft nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung eine innere Tatsache und ist Tatfrage. Rechtsfrage ist hingegen, ob angesichts der festgestellten Tatsachen der Schluss auf Eventualvorsatz begründet ist. Es ist allerdings nicht zu übersehen, dass sich insoweit Tat- und Rechtsfragen teilweise überschneiden. Das Sachgericht hat daher die in diesem Zusammenhang relevanten Tatsachen möglichst erschöpfend darzustellen, damit erkennbar wird, aus welchen Umständen es auf Eventualvorsatz geschlossen hat. Denn der Sinngehalt der dazu entwickelten Formeln lässt sich nur im Lichte der tatsächlichen Umstände des Falls erschliessen. Das Bundesgericht kann daher in einem gewissen Ausmass die richtige Bewertung dieser Umstände im Hinblick auf den Rechtsbegriff des Eventualvorsatzes überprüfen (BGE 133 IV 9 E. 4.1; 133 IV 1 E. 4.1; 130 IV 58 E. 8.5; je mit Hinweisen).
4. 4.1 In tatsächlicher Hinsicht stellt die Vorinstanz folgenden Geschehensablauf fest: A._ beschädigte das wegfahrende Auto des Beschwerdeführers auf der rechten hinteren Seite mit einem Holzpfahl. In der Folge fuhr der Beschwerdeführer die Rämistrasse aufwärts, bog links in die Waldmannstrasse ein, bog ein weiteres Mal links Richtung Oberdorfstrasse ab, fuhr parallel zur Rämistrasse Richtung Oberdorfstrasse, bog links in die Oberdorfstrasse und endlich links in die Rämistrasse ein, um wieder stadtauswärts zu fahren. Dies tat er in aggressiver und in einer für die gegebenen Verhältnisse schnellen Fahrweise. Auf der Rämistrasse fuhr er mit mindestens 27 km/h ohne zu bremsen oder auszuweichen auf den in der Mitte der rechten Fahrspur stehenden A._ zu, der den Holzpfahl in den Händen hielt. Zu diesem Zeitpunkt war die Windschutzscheibe unversehrt und die Sicht uneingeschränkt. Unmittelbar vor der Kollision sprang der Geschädigte in die Höhe, wurde vom fahrerseitigen Frontbereich des Fahrzeugs getroffen, rutschte über die Motorhaube, prallte in die Windschutzscheibe und wurde schliesslich über das Dach und das Heck zu Boden geworfen. Der Geschädigte erlitt ein Schädelhirntrauma sowie Rissquetschwunden an der linken Stirn und am linken Unterschenkel. Kurze Zeit nach der Kollision verlor er das Bewusstsein. Die Bewertung des Bewusstseinszustands nach dem Glasgow Coma Scale (GCS) ergab einen Wert von "3". Aufgrund des Schädelhirntraumas bestand die hohe Gefahr eines zentralen Hirntodes, mithin unmittelbare Lebensgefahr. Der Geschädigte überlebte indessen aufgrund der raschen ärztlichen Versorgung (Urteil S. 32 ff. E. 4.1).
4.2 Die Vorinstanz erwägt, die Fahrweise des Beschwerdeführers könne nicht anders gedeutet werden, als dass er sich bewusst war, dass er mit einer Geschwindigkeit von mindestens 27 km/h auf den Geschädigten zufuhr, der auf der Strasse stand. Wenn er mit dieser Geschwindigkeit ohne zu bremsen oder auszuweichen direkt auf den Geschädigten zufuhr, so könne dieses Fahrmanöver nur noch so verstanden werden, dass er die Absicht hatte, eine Kollision mit dem Geschädigten herbeizuführen. Dies habe er im Wissen getan, dass bei einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem Menschen mit einer solchen Geschwindigkeit der Mensch schwer verletzt oder sogar getötet werden kann. Der Beschwerdeführer habe durch seine Fahrweise seine Sorgfaltspflichten als Fahrzeuglenker in äusserst schwerer Weise verletzt und sei ein sehr hohes Risiko eingegangen, den Geschädigten zu verletzen oder gar zu töten. Sein Handeln könne nur noch als Inkaufnahme des Todes des Geschädigten verstanden werden (Urteil S. 87 f. E. 6.1.2.2).
4.3 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz äussere sich nicht zur Frage, ob er nicht bloss einfache oder schwere Körperverletzungen statt des Todes des Geschädigten in Kauf genommen habe. Bei einer Kollision zwischen einem Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 27 km/h und einem Menschen lägen solche Verletzungen näher (Beschwerde S. 7). Die Vorinstanz sei aber verpflichtet gewesen, diese beiden Möglichkeiten zu unterscheiden und konkret Gründe zu nennen, weshalb er nicht nur Verletzungen, sondern den Tod des Geschädigten in Kauf genommen habe (Beschwerde S. 7). Im Wesentlichen schliesse die Vorinstanz die Inkaufnahme einer Tötung lediglich aus dem angenommenen Wissen des Beschwerdeführers um die Möglichkeit, dass bei einer Kollision ein Mensch schwer verletzt oder gar getötet werden kann. Der bloss allgemeine Hinweis auf die äusserst schwere Verletzung der Sorgfaltspflichten als Fahrzeuglenker und das Eingehen eines sehr hohen Risikos reiche nicht aus, um die Abgrenzung zwischen Eventualvorsatz und bewusster Fahrlässigkeit vorzunehmen (Beschwerde S. 7 f.). Wenn die Wahrscheinlichkeit von tödlichen Verletzungen gering sei, dürfe dem Beschwerdeführer nicht angelastet werden, er habe solche in Kauf genommen. Wesentlich naheliegender sei die Annahme, er habe einfache bis schwere Körperverletzungen in Kauf genommen (Beschwerde S. 8).
4.4 Eventualvorsatz kann auch gegeben sein, wenn der Eintritt des Erfolgs sowohl objektiv als auch nach den subjektiven Vorstellungen des Täters bloss möglich ist. Doch darf nicht allein aus dem Wissen des Beschuldigten um die Möglichkeit des Erfolgseintritts auf dessen Inkaufnahme geschlossen werden. Vielmehr müssen weitere Umstände hinzukommen (BGE 133 IV 9 E. 4.1). Solche Umstände liegen namentlich vor, wenn der Täter das ihm bekannte Risiko in keiner Weise kalkulieren und dosieren kann und der Geschädigte keinerlei Abwehrchancen hat (BGE 133 IV 1 E. 4.5; 131 IV 1 E. 2.2; 125 IV 242 E. 3f). Dies ist vorliegend der Fall, hing der Eintritt des Todes doch ausschliesslich oder überwiegend von Glück und Zufall ab. Nur der raschen ärztlichen Versorgung war es zu verdanken, dass der Geschädigte gerettet werden konnte (Urteil S. 120 E. 10.2.2).
4.5 Darin unterscheidet sich der vorliegende Fall wesentlich von den Sachverhalten, die in BGE 133 IV 9 und BGE 133 IV 1 zu beurteilen waren. In jenen Fällen bestand eine Abwehrchance. In BGE 133 IV 9 hatte der Beschuldigte auf einem gerade verlaufenden und übersichtlichen Streckenabschnitt ausserorts seine Geschwindigkeit beschleunigt, nachdem ihn ein anderer Fahrzeuglenker überholen wollte, welcher seinerseits trotz des nahenden Gegenverkehrs die Geschwindigkeit ebenfalls erhöhte, so dass er frontal mit einem entgegenkommenden Fahrzeug kollidierte, obwohl er sein Überholmanöver hätte abbrechen können. In BGE 133 IV 1 war der Beschuldigte auf der Autobahn bei 120 km/h absichtlich mit einem anderen Fahrzeug seitlich kollidiert, doch bestand die Möglichkeit, dass der Geschädigte sein Fahrzeug durch fahrerisches Geschick stabilisierte. Im Übrigen darf nicht übersehen werden, dass diese beiden vom Beschwerdeführer angerufenen Urteile Strassenverkehrsunfälle zwischen Fahrzeugen betreffen. Demgegenüber hat der Beschwerdeführer im vorliegenden Fall sein Fahrzeug gleichsam als Waffe gegen einen Widersacher eingesetzt, der wehrlos auf der Fahrbahn stand.
4.6 Der Beschwerdeführer hat in Bezug auf allfällige Todesfolgen mit Eventualvorsatz gehandelt. Seine Verurteilung wegen versuchter Tötung verstösst nicht gegen Bundesrecht.
5. Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die Strafzumessung (Beschwerde S. 10 ff.).
5.1 Das Gericht misst die Strafe nach dem Verschulden des Täters zu. Es berücksichtigt die Beweggründe, das Vorleben und die persönlichen Verhältnisse des Schuldigen (Art. 63 aStGB). Bei der Bemessung der Strafe hat das Gericht die Tat- und Täterkomponenten zu würdigen (BGE 129 IV 6 E. 6.1 mit Hinweisen). Das Bundesgericht greift auf Beschwerde in Strafsachen hin nur in die Strafzumessung ein, wenn die Vorinstanz den gesetzlichen Strafrahmen über- oder unterschritten hat, wenn sie von rechtlich nicht massgebenden Kriterien ausgegangen ist oder wesentliche Gesichtspunkte ausser Acht gelassen beziehungsweise in Überschreitung oder Missbrauch ihres Ermessens falsch gewichtet hat (vgl. BGE 136 IV 55 E. 5.6; 134 IV 17 E. 2.1 mit Hinweisen). Alleine einer besseren Begründung wegen hebt es das angefochtene Urteil nicht auf, solange die Strafzumessung im Ergebnis bundesrechtskonform ist (vgl. BGE 127 IV 101 E. 2c mit Hinweisen).
5.2 Der Beschwerdeführer bringt im Zusammenhang mit der Strafzumessung vor, es hätte berücksichtigt werden müssen, dass bei einer Geschwindigkeit von 27 km/h die Wahrscheinlichkeit von tödlichen Verletzungen entgegen der Annahme der Vorinstanz als vergleichsweise gering einzustufen sei (Beschwerde S. 12). Die Vorinstanz führt aus, es könne keine Rede davon sein, dass die Wahrscheinlichkeit der Tötung bei einer Kollisionsgeschwindigkeit von mindestens 27 km/h gering sei (Urteil S. 120 E. 10.2.2). Diese Feststellung ist tatsächlicher Natur. Sie kann im vorliegenden Fall mit Beschwerde in Strafsachen nicht angefochten werden, weil das angefochtene Urteil insoweit kein letztinstanzlicher Entscheid ist (siehe E. 1.3 hiervor).
5.3 Der Beschwerdeführer beanstandet, dass die Vorinstanz ein erhebliches bis schweres Gesamtverschulden angenommen hat und von einer hypothetischen Einsatzstrafe von 14 Jahren ausgegangen ist. Sie habe nicht berücksichtigt, dass er mit einer Geschwindigkeit von 27 km/h gefahren sei. Die gefahrene Geschwindigkeit und davon abhängig die Höhe der Verletzungswahrscheinlichkeit dürften bei der Beurteilung der objektiven Tatschwere nicht unbeachtet bleiben (Beschwerde S. 11). Die Vorinstanz würdigt, dass der Beschwerdeführer den Geschädigten mit einer Geschwindigkeit von mindestens 27 km/h "über den Haufen fuhr" und schwer verletzte (Urteil E. 10.2.1.1 S. 118). Der Beschwerdeführer legt nicht dar, inwiefern die Vorinstanz Bundesrecht verletzt haben soll.
5.4 Der Beschwerdeführer bemängelt, die Vorinstanz berücksichtige das Handeln mit Eventualvorsatz nur leicht strafreduzierend. Die Wahrscheinlichkeit des Todeseintritts hätte bei der Strafzumessung beachtet werden müssen, und es hätte eine nicht bloss leichte, sondern eine erhebliche Strafreduktion zur Anwendung kommen müssen (Beschwerde S. 11 f.). Die Vorinstanz hält fest, dass das Verschulden eines Täters, der eine Tat vorsätzlich begeht, wesentlich schwerer zu werten sei, als das Verschulden eines Täters, der fahrlässig oder mit Eventualvorsatz handelt. Dass dem Beschwerdeführer nur eine eventualvorsätzliche Tatbegehung nachzuweisen sei, wirke sich daher leicht strafreduzierend aus (Urteil E. 10.2.1.1 S. 118). Dass die Vorinstanz nur von einer leichten Strafreduktion ausgeht, ist angesichts der gesamten Umstände nicht zu beanstanden.
5.5 Der Beschwerdeführer rügt, es sei nicht hinreichend berücksichtigt worden, dass es sich um einen Versuch handelte (Beschwerde S. 12). Die Vorinstanz stellt zutreffend fest, dass der Versuch im Sinne von Art. 22 Abs. 1 aStGB zu einer fakultativen Strafmilderung gemäss Art. 65 aStGB führt. Dass es letztlich nur bei einer versuchten Tat blieb, sei nicht auf das Verhalten des Beschwerdeführers zurückzuführen, sondern auf glückliche Umstände. Die Vorinstanz betont, dass der Beschwerdeführer nichts zum Ausbleiben des Erfolgs beigetragen hat. Der Tod des Geschädigten sei nur deshalb ausgeblieben, weil eine rasche ärztliche Versorgung erfolgte, die jedoch nicht vom Beschwerdeführer veranlasst wurde (Urteil S. 94 E. 6.1.6). Dass der Beschwerdeführer im Zeitpunkt der Kollision nur mit einer Geschwindigkeit von mindestens 27 km/h fuhr, sei in erster Linie darauf zurückzuführen, dass das Auto auf der kurzen Strecke nicht stärker beschleunigen konnte (Urteil S. 120 E. 10.2.2). Eine Verletzung von Bundesrecht ist nicht auszumachen. Die Gewichtung des Versuchs ergibt sich aus dem angefochtenen Urteil.
5.6 Weitere Gründe, weshalb die vorinstanzliche Strafzumessung unhaltbar sein soll, werden vom Beschwerdeführer zu Recht nicht geltend gemacht. Die ausgesprochene Freiheitsstrafe von 11 Jahren hält sich im Rahmen des dem Sachgericht zustehenden Ermessens.
6. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung ist infolge Aussichtslosigkeit der Beschwerde abzuweisen (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG). Bei diesem Ausgang trägt der Beschwerdeführer die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens (Art. 66 Abs. 1 Satz 1 BGG). Seiner finanziellen Lage ist bei der Festsetzung der Gerichtskosten Rechnung zu tragen (Art. 65 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 800.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 25. Mai 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Keller