Sachverhalt:
A. Der 1963 geborene N._ ist Autospengler und Schlosser. Als Bezüger von Arbeitslosenentschädigung war er bei der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) obligatorisch unfallversichert, als er sich am 29. Oktober 2004 bei einer Benzinverpuffung Verbrennungen zweiten Grades an der rechten Hand und am rechten Fuss zuzog. Die SUVA erbrachte Taggelder und übernahm die Heilungskosten.
Am 28. Dezember 2006 meldete sich N._ unter Verweis auf eine seit dem Unfall bestehende 100%ige Arbeitsunfähigkeit zum Bezug von Leistungen bei der Invalidenversicherung an. Die IV-Stelle des Kantons Aargau klärte die erwerblichen und medizinischen Verhältnisse ab, holte zu diesem Zweck unter anderem ein polydisziplinäres Gutachten bei der Medizinischen Abklärungsstation am Spital X._ (MEDAS) vom 21. Januar 2009 ein und zog die Akten der SUVA, darunter auch die von der Unfallversicherung in Auftrag gegebene Expertise der Frau Prof. Dr. med. M._, Chefärztin, Plastische, Rekonstruktive, Ästhetische Chirurgie und Handchirurgie, Spital Y._, vom 8. Februar 2011 (samt neurologischem Zusatzgutachten des Dr. med. T._, Oberarzt, Neurologische Klinik, Spital Y._, vom 14. Dezember 2010), bei. Nach Durchführung des Vorbescheidverfahrens verneinte die IV-Stelle einen Rentenanspruch unter Hinweis auf einen 15%igen Invaliditätsgrad (Verfügung vom 6. Juli 2011).
B. Das Versicherungsgericht des Kantons Aargau wies die dagegen erhobene Beschwerde mit Entscheid vom 22. Dezember 2011 ab.
C. N._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Rechtsbegehren, es sei ihm rückwirkend ab 1. Dezember 2005 bis zum Antritt von beruflichen Massnahmen "übergangsweise" eine halbe Invalidenrente, eventualiter eine Viertelsrente, auszurichten und die IV-Stelle sei zur Bezahlung von Prozessentschädigungen für das vorinstanzliche und das bundesgerichtliche Verfahren zu verpflichten. Ferner lässt er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung ersuchen. Der Beschwerdeschrift liegen die Verfügung der SUVA vom 27. Dezember 2011, mit welcher N._ mit Wirkung ab 1. April 2005 eine Invalidenrente, entsprechend einer Erwerbsunfähigkeit von 16 %, zugesprochen wird, die dagegen von ihm erhobene Einsprache vom 24. Januar 2012 und ein Ausweis der Sammelstiftung Z._ zur Förderung der Personalvorsorge, Pensionskasse der A._ AG, vom 12. März 2002 bei.
Erwägungen:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten (Art. 82 ff. BGG) kann wegen Rechtsverletzung gemäss Art. 95 f. BGG erhoben werden. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG), und 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). Es wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Immerhin prüft es, unter Berücksichtigung der allgemeinen Begründungspflicht der Beschwerde (Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG), grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind (BGE 133 II 249 E. 1.4.1 S. 254).
2. Das kantonale Gericht hat die massgeblichen Rechtsgrundlagen, unter Berücksichtigung der intertemporalrechtlichen Fragen, die sich aufgrund der am 1. Januar 2008 im Rahmen der 5. IV-Revision erfolgten Rechtsänderungen stellen (vgl. Urteil 8C_829/2008 vom 23. Dezember 2008 E. 2.1 mit Hinweisen), zutreffend wiedergegeben. Es betrifft dies insbesondere die Bestimmungen und Grundsätze zum Begriff der Arbeitsunfähigkeit (Art. 6 ATSG), der Erwerbsunfähigkeit (Art. 7 Abs. 1 ATSG) und der Invalidität (Art. 4 Abs. 1 IVG in Verbindung mit Art. 8 Abs. 1 ATSG), zu den Voraussetzungen und zum Umfang des Rentenanspruchs (Art. 28 Abs. 1 IVG [in der bis 31. Dezember 2007 gültig gewesenen Fassung] und Art. 28 Abs. 2 IVG [in der seit 1. Januar 2008 in Kraft stehenden Fassung]), zur Aufgabe des Arztes oder der Ärztin im Rahmen der Invaliditätsbemessung (BGE 132 V 93 E. 4 S. 99 f.) sowie zum Beweiswert und zur Würdigung ärztlicher Berichte und Gutachten (BGE 134 V 231 E. 5.1 S. 232; 125 V 351 E. 3a S. 352). Darauf wird verwiesen.
3. 3.1 Das kantonale Gericht hat in pflichtgemässer Würdigung der gesamten medizinischen Aktenlage - insbesondere gestützt auf das MEDAS-Gutachten vom 21. Januar 2009 und die Expertise der Frau Prof. Dr. med. M._ vom 8. Februar 2011 - mit einlässlicher und nachvollziehbarer Begründung erkannt, aufgrund der vorhandenen Leiden sei der Beschwerdeführer zwar in seiner angestammten sowie in jeder anderen körperlich mittelschweren bis schweren Tätigkeit nur noch eingeschränkt einsetzbar, in einer leidensangepassten Tätigkeit (leichter Krafteinsatz der rechten Hand ohne grosse feinmotorische Anforderungen) bestehe jedoch eine 100%ige Arbeitsfähigkeit. Diese Einschätzung des noch vorhandenen Leistungsvermögens durch das kantonale Gericht zählt zur vorinstanzlichen Sachverhaltsermittlung, welche einer Überprüfung durch das Bundesgericht grundsätzlich entzogen ist (E. 1 hiervor). Da sich für die Vorinstanz weder aus den Akten Anhaltspunkte gegen die Rechtmässigkeit der Berechnung von Validen- und Invalideneinkommen ergeben haben noch Beanstandungen seitens des Versicherten vorlagen, verzichtete sie auf eine weitere Prüfung der Invaliditätsbemessung und verneinte einen Rentenanspruch unter Hinweis auf den von der IV-Stelle auf 15 % bezifferten Invaliditätsgrad.
3.2 Gegen die Erwägungen des kantonalen Gerichts bringt der Beschwerdeführer nichts vor, woraus auf eine Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 lit. a BGG oder einen Mangel in der vorinstanzlichen Feststellung des Sachverhalts gemäss Art. 97 Abs. 1 und Art. 105 Abs. 3 BGG zu schliessen wäre:
3.2.1 Soweit er rügt, die Schlussfolgerung des kantonalen Gerichts, wonach in einer leidensangepassten Tätigkeit eine volle Arbeitsfähigkeit bestehe, sei offensichtlich unrichtig, da das MEDAS-Gutachten lediglich eine Arbeitsfähigkeit im Umfang von sechs Stunden pro Tag mit einer Leistungsminderung von 20 % attestiere, kann ihm nicht gefolgt werden. Er verkennt, dass die MEDAS-Experten die verminderte Arbeits- und Leistungsfähigkeit vorwiegend mit den Auswirkungen eines Complex Regional Pain Syndrome (CRPS) Typ II begründet haben. Im angefochtenen Gerichtsentscheid wird dem MEDAS-Gutachten hinsichtlich dieser Diagnose und der sich daraus ergebenden Auswirkungen gerade kein Beweiswert zuerkannt. Die Vorinstanz weist darauf hin, dass es im unfallversicherungsrechtlichen Beschwerdeverfahren unklar gewesen sei, ob ein CRPS vorliege, weshalb sie die Sache damals zur weiteren Abklärung an die SUVA zurückgewiesen habe, worauf die Expertise bei Frau Prof. Dr. med. M._ eingeholt worden sei. Das kantonale Gericht hat einlässlich dargelegt, weshalb hinsichtlich dieses Leidens die Einschätzung dieser Fachärztin, wonach lediglich ein CRPS Typ I ohne Auswirkungen auf die Arbeitsfähigkeit in einer leidensangepassten Beschäftigung diagnostiziert werden könne, abzustellen ist. Es lässt sich demgemäss nicht beanstanden, dass die IV-Stelle bei der Berechnung des Invaliditätsgrades in der rentenablehnenden Verfügung vom 6. Juli 2011 von einer vollen Arbeitsfähigkeit in einer Verweistätigkeit ausgegangen ist.
Aus dem gleichen Grund zielt auch der Einwand ins Leere, dass der von der IV-Stelle im Rahmen der Invaliditätsbemessung bei der Berechnung des Invalideneinkommens berücksichtigte leidensbedingte Abzug von 15 % nicht mit den Angaben zur Arbeits- und Leistungsfähigkeit im MEDAS-Gutachten vereinbar sei.
3.2.2 Der Beschwerdeführer wendet sodann unter Verweis auf den zu den Akten gegebenen persönlichen Vorsorgeausweis der Sammelstiftung Z._ vom 12. März 2002 ein, als Valideneinkommen per 2005 sei der Lohn aus der vor Eintritt der Arbeitslosigkeit im Jahr 2002 ausgeübten Tätigkeit bei der A._ AG in der Höhe von Fr. 66'282.- (teuerungsbereinigt) zu berücksichtigen. Nicht nur zur Ermittlung des Invalideneinkommens sondern auch zur Berechnung des Valideneinkommens zog die IV-Stelle die Tabellenlöhne der Schweizerischen Lohnstrukturerhebung (LSE) des Bundesamtes für Statistik 2004, aufgerechnet auf das Jahr 2005, bei (Verfügung vom 6. Juli 2011). Zur Begründung führte sie aus, dass die im Anmeldeformular zum Bezug von Leistungen der Invalidenversicherung angegebene selbstständige Erwerbstätigkeit nie habe objektiviert werden können und der Versicherte nach Beendigung des Arbeitsverhältnisses als Betriebsarbeiter/Schlosser (mit der A._ AG) per Ende August 2002 bis zum Unfallereignis (vom 29. Oktober 2004) Leistungen der Arbeitslosenversicherung bezogen habe. Vorinstanzlich bemängelte der Beschwerdeführer den von der Verwaltung vorgenommenen Einkommensvergleich nicht. Erst vor Bundesgericht vertritt er die Auffassung, das Valideneinkommen sei höher anzusetzen. Selbst wenn allerdings mit ihm von einem hypothetischen Jahreslohn im Gesundheitsfall in der Höhe von Fr. 66'282.- ausgegangen würde, ergäbe ein Vergleich mit dem Invalideneinkommen von Fr. 49'099.- immer noch einen rentenausschliessenden Invaliditätsgrad (von diesfalls 26 %). Unter diesen Umständen kann offenbleiben, ob es sich bei seiner Forderung nach einer anderen Grundlage für die Berechnung des Valideneinkommens und beim letztinstanzlich in diesem Zusammenhang eingereichten Berufsvorsorgeausweis aus dem Jahr 2002 um ein unzulässiges neues Tatsachenvorbringen bzw. Beweismittel im Sinne von Art. 99 Abs. 1 BGG handelt.
3.2.3 Schliesslich erübrigen sich Weiterungen im Zusammenhang mit der widersprüchlichen Argumentation des in einer leidensangepassten Beschäftigung uneingeschränkt arbeitsfähigen Versicherten (welcher die Ausrichtung einer "IV-Übergangsrente" fordert), wonach der Verwaltung die Verletzung des Grundsatzes "Eingliederung vor Rente" vorgeworfen werden müsse, weil sie ihm keine beruflichen Massnahmen angeboten habe.
4. Die Beschwerde ist offensichtlich unbegründet, weshalb sie im Verfahren nach Art. 109 BGG ohne Durchführung eines Schriftenwechsels erledigt wird.
5. Das Verfahren ist kostenpflichtig (Art. 65 Abs. 1 und Abs. 4 lit. a BGG). Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird infolge Aussichtslosigkeit abgewiesen (Art. 64 Abs. 1 BGG). Der unterliegende Beschwerdeführer hat die Gerichtskosten zu tragen (Art. 66 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Versicherungsgericht des Kantons Aargau und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 13. April 2012
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Ursprung
Die Gerichtsschreiberin: Berger Götz