Sachverhalt:
A. Das Amtsgericht Thal-Gäu verurteilte X._ am 17. Juni 2009 wegen grober Verletzung von Verkehrsregeln (Art. 90 Ziff. 2 SVG) infolge überschrittener Höchstgeschwindigkeit um 38 km/h zu einer Geldstrafe von 15 Tagessätzen zu Fr. 110.--, bedingt aufgeschoben bei einer Probezeit von zwei Jahren, sowie zu einer Busse von Fr. 600.--.
B. X._ appellierte gegen diesen Entscheid beim Obergericht des Kantons Solothurn. Dieses bestätigte am 9. Juni 2010 den erstinstanzlichen Entscheid.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen beim Bundesgericht. Er beantragt, das vorinstanzliche Urteil sei aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung sowie zur Neuverlegung der Prozesskosten an die erste Instanz, eventuell an die Vorinstanz, zurückzuweisen. Ausserdem sei der Beschwerde aufschiebende Wirkung zu erteilen.
D. Es wurden keine Vernehmlassungen eingeholt.
Erwägungen:
1. Die Vorinstanz geht von folgendem Sachverhalt aus:
Am 8. April 2008 um 11.41 Uhr wurde X._ mit seinem Personenwagen auf der Autobahn N2 bei Härkingen, Fahrtrichtung Basel, von einer Geschwindigkeitsradaranlage erfasst. Die gemessene Geschwindigkeit betrug 124 km/h, womit er die am Messort gültige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h nach Abzug einer Sicherheitsmarge von 6 km/h um 38 km/h überschritt.
2. Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des rechtlichen Gehörs (Art. 29 Abs. 2 BV und Art. 6 Ziff. 1 EMRK), eine willkürliche antizipierte Beweiswürdigung (Art. 9 BV) sowie eine Verletzung des aus der Unschuldsvermutung abgeleiteten Grundsatzes "in dubio pro reo" (Art. 32 Abs. 1 BV und Art. 6 Ziff. 2 EMRK).
2. Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des rechtlichen Gehörs (Art. 29 Abs. 2 BV und Art. 6 Ziff. 1 EMRK), eine willkürliche antizipierte Beweiswürdigung (Art. 9 BV) sowie eine Verletzung des aus der Unschuldsvermutung abgeleiteten Grundsatzes "in dubio pro reo" (Art. 32 Abs. 1 BV und Art. 6 Ziff. 2 EMRK).
2.1 2.1.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, er habe mehrmals erfolglos die Beweisanträge um Edition des handschriftlichen Messprotokolls, des Gerätetests inklusive Protokoll und Fotos, um Einholung eines Gutachtens beim METAS (Bundesamt für Metrologie) zur Überprüfung der ermittelten Geschwindigkeit sowie um Einvernahme seiner beiden Söhne als Zeugen ersucht. Diese Anträge seien entgegen der Vorinstanz rechtserheblich und von ausschlaggebender Bedeutung (Beschwerde, S. 6 f.). Die Vorinstanz habe eine offensichtlich willkürliche antizipierte Beweiswürdigung vorgenommen und nicht begründet, weshalb die Erhebung der mehrmals beantragten Beweise an ihrer bereits gewonnenen Überzeugung nichts zu ändern vermocht hätten (Beschwerde, S. 9 ff.).
Das METAS könne gestützt auf das handschriftliche Messprotokoll, die Messgerätaufzeichnungen und die allfälligen weiteren sachdienlichen Unterlagen die Funktionstüchtigkeit des Geräts im Zeitpunkt des Vorfalls sowie das korrekte Aufstellen und Inbetriebnehmen überprüfen. Ungeklärt sei namentlich, ob das Gerät während der Durchfahrt seines Fahrzeugs einen kurzfristigen Defekt aufgewiesen habe, da rund fünf Minuten vorher auf dieser vielbefahrenen Autobahn keine Fahrzeuge geblitzt worden seien.
2.1.2 Ferner sei unklar, ob während der Messung die Geräteeinstellung oder der Gerätestandort verändert worden seien. Auch ein geeichtes Gerät könne im Betrieb kurzfristig gestört sein oder sonstige Pannen aufweisen. Der hinter ihm fahrende Personenwagen sei durch einen auf der Normalspur fahrenden Lastwagen verdeckt worden. Mit dem beantragten Gutachten hätten der Einfluss des Lastwagens und der Leitplanken sowie der nahegelegenen Hochspannungsleitung abgeklärt werden können (Beschwerde, S. 7 ff.). Ein Gutachten des Eidgenössischen Amtes für Messwesen vom 8. Juli 1999 habe ergeben, dass bei einer ähnlichen Konstellation von Personenwagen eine Messung nicht möglich gewesen sei. Aus unerfindlichen Gründen seien zudem vier Fotos unbekannten Inhalts, die das Messgerät unmittelbar vor seiner Durchfahrt gemacht habe, nicht ins Recht gelegt worden. Das beantragte Gutachten hätte auch Erklärungen zu diesen vier Fotos abgeben können (Beschwerde, S. 9).
2.2 2.2.1 Die Vorinstanz führt aus, es bestünden keine Anhaltspunkte, die auf ein nicht funktionstüchtiges Radargerät hinweisen würden. Aus den Eichzertifikaten gehe hervor, dass die Geräte die gesetzlichen Anforderungen erfüllten. Sie seien geprüft und für amtliche Messungen zugelassen worden. Auch die vorgängigen Tests seien erfolgreich verlaufen, was aus den handgeschriebenen Aufzeichnungen des bedienenden Polizisten hervorgehe (angefochtenes Urteil, S. 9 f., mit Verweis auf pag. 48 der Vorakten).
2.2.2 Aus dem Umstand, dass das Gerät vor der Durchfahrt des Beschwerdeführers während gut fünf Minuten keine Geschwindigkeitsüberschreitung aufgezeichnet habe, lasse sich kein Defekt des Geräts ableiten. Geschwindigkeitsverstösse erfolgten nicht regelmässig während der gesamten Messdauer. Die nicht in den Akten liegenden Fotos Nr. 721-723 deuteten (etwa aufgrund mehrerer Fahrzeuge im Messbereich) auf kein klares Messergebnis hin. Zudem sei aufgrund der Dokumentationspflicht davon auszugehen, dass besondere Vorkommnisse durch die Polizei protokolliert worden wären. Der fehlende Vermerk stelle ein Indiz für die einwandfreie Funktion des Geräts dar (angefochtenes Urteil, S. 10).
2.2.3 Allfällige Störeinflüsse durch Hochspannungsleitungen könnten selbst bei kritischen Hochspannungs- oder Hochfrequenzkonstellationen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, da auch diesfalls keine Fehlmessungen verzeichnet worden seien (angefochtenes Urteil, S. 8 ff.).
2.2.4 Die Vorinstanz verneint die Möglichkeit allfälliger Doppelreflexions- oder Knickstrahlfehlmessungen. Erstere könnten vorliegend ausgeschlossen werden, da diese gegenüber der tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeit einen doppelt so hohen Wert messen würden (vorliegend somit 124 km/h statt 62 km/h). Der Beschwerdeführer räume allerdings selber ein, dass er die Geschwindigkeitslimite von 80 km/h nicht eingehalten und ca. 100 km/h gefahren sei.
Eine Knickstrahlfehlmessung, bei welcher der Radarstrahl nicht direkt auf das Fahrzeug treffe, sondern auf einer ausgedehnten Metallfläche abgelenkt werde, sei ebenfalls nicht möglich, da sich das vom Beschwerdeführer gelenkte Fahrzeug klar innerhalb des Auswertebereich des Messgeräts befunden habe und in unmittelbarer Nähe kein weiteres Fahrzeug gewesen sei (angefochtenes Urteil, S. 11 f.).
2.2.5 Aus dem Umstand, dass das hinter dem Beschwerdeführer fahrende Fahrzeug vom Radar nicht geblitzt worden sei, lasse sich nicht zu seinen Gunsten ableiten. Eine Geschwindigkeitszuordnung sei dort aufgrund zweier Fahrzeuge im Messbereich (Lastwagen und Personenwagen) nicht möglich gewesen. Die durch den Radar gemessene Fahrgeschwindigkeit des Beschwerdeführers könne durch den nachfolgenden Personenwagen nicht widerlegt werden. Der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen sei nicht genau bestimmbar. Zudem sei es rein spekulativ, von gleichen Fahrgeschwindigkeiten auszugehen. Schliesslich sei die zeitliche Distanz der Fahrzeuge nicht mit der erforderlichen Genauigkeit bekannt (angefochtenes Urteil, S. 12).
2.3 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG). Es kann deren Sachverhaltsfeststellung nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht (Art. 105 Abs. 2 BGG). Überdies muss die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein (Art. 97 Abs. 1 BGG).
2.4 Dem Sachgericht steht im Bereich der Beweiswürdigung ein erheblicher Ermessensspielraum zu (Urteil 6B_209/2010 vom 2. Dezember 2010 E. 5.3.3; BGE 120 Ia 31 E. 4b). Das Bundesgericht greift auf Beschwerde hin nur ein, wenn es diesen missbraucht, insbesondere offensichtlich unhaltbare Schlüsse zieht, erhebliche Beweise übersieht oder solche willkürlich ausser Acht lässt (BGE 132 III 209 E. 2.1). Inwiefern das kantonale Gericht sein Ermessen im dargelegten Sinn missbraucht haben soll, ist in der Beschwerde klar und detailliert aufzuzeigen (BGE 130 I 258 E. 1.3). Namentlich genügt es nicht, einzelne Beweise anzuführen, die anders als im angefochtenen Entscheid gewichtet werden sollen, und dem Bundesgericht in appellatorischer Kritik die eigene Auffassung zu unterbreiten, als ob diesem die freie Prüfung aller Tat- und Rechtsfragen zukäme (Urteil 6B_209/2010 vom 2. Dezember 2010 E. 5.3.3 mit Hinweis auf BGE 116 Ia 85 E. 2b).
2.5 Der Anspruch der Parteien, mit rechtzeitig und formgültig angebotenen Beweisanträgen und Vorbringen gehört zu werden, soweit diese erhebliche Tatsachen betreffen und nicht offensichtlich beweisuntauglich sind, leitet sich aus dem Anspruch auf rechtliches Gehör ab (BGE 129 II 396 E. 2.1; 120 Ib 379 E. 3b; je mit Hinweisen). Keine Verletzung des rechtlichen Gehörs liegt vor, wenn das Gericht darauf verzichtet, beantragte Beweise abzunehmen, weil es auf Grund der bereits abgenommenen Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener Beweiswürdigung annehmen kann, seine Überzeugung würde durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert (BGE 129 II 396 E. 2.1; 124 I 49 E. 3a, 241 E. 2; je mit Hinweisen).
2.6 Der Entscheid der Vorinstanz, in antizipierter Beweiswürdigung auf ein METAS-Gutachten zu verzichten, ist nicht zu beanstanden. Der Beschwerdeführer vermag nicht darzutun, dass ein solches Gutachten zu einem anderen Beweisergebnis geführt hätte. Die Vorinstanz weist überzeugend nach, dass keine Anhaltspunkte für eine fehlerhafte Radarmessung der vom Beschwerdeführer gefahrenen Geschwindigkeit bestehen. Die Messanlage war amtlich zugelassen, geprüft und wurde vor der Messung getestet. Störeinflüsse durch Hochspannungsleitungen können im vorliegenden Fall ebenso wie Doppelreflexionsfehlmessungen oder Knickstrahlfehlmessungen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Die Vorinstanz weist auch zutreffend nach, dass während der Messdauer von 3 1⁄4 Stunden längere Pausen geblitzter Fahrzeuge durchaus üblich sind und mit Hilfe eines Gutachtens die gemessene Fahrgeschwindigkeit des Beschwerdeführers nicht widerlegt werden kann.
Schliesslich ist nicht zu beanstanden, wenn die Vorinstanz die fehlende Eintragung im Messprotokoll mit Blick auf die Dokumentationspflicht allfälliger besonderer Vorkommnisse zumindest als Indiz für ein funktionstüchtiges Messgerät wertet.
2.7 Die Vorinstanz verletzt auch kein Bundesrecht, wenn sie die beiden Söhne (Jahrgang 1993 und 1994) des Beschwerdeführers nicht als Zeugen befragte. Es ist nicht ersichtlich, inwiefern deren Aussagen die Geschwindigkeitsmessung in Frage stellen könnten, zumal deren allfällige Wahrnehmungen nach dem Ausruf des Beschwerdeführers, "jetzt hat es geblitzt", offensichtlich stark verzögert erfolgten. Die Berücksichtigung der vom Beschwerdeführer geltend gemachten Brems-Reaktionszeit, die eine Bremsung verzögerte, ist dadurch mehr als kompensiert worden.
Insgesamt hat die Vorinstanz keine willkürliche antizipierte Beweiswürdigung vorgenommen und damit den Anspruch auf rechtliches Gehör des Beschwerdeführers sowie den Grundsatz "in dubio pro reo" nicht verletzt.
2.8 Die Beschwerde ist abzuweisen. Bei diesem Verfahrensausgang sind die bundesgerichtlichen Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Mit dem Entscheid in der Sache wird das Gesuch um aufschiebende Wirkung gegenstandslos.
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Solothurn, Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 11. Januar 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Favre Keller