Faits:
A. Le 6 août 2007, entre 19 h 15 min 54 s et 19 h 16 min 00 s, trois motocyclistes ont fait l'objet d'un contrôle de vitesse au moyen d'un radar stationnaire sur la route de la Forclaz au lieu-dit "Sur-le-Scex" en direction du col de la Forclaz. Alors que le tronçon était limité à 80 km/h, des vitesses de 142, 137 et 122 km/h ont été enregistrées.
B. Par jugement du 15 novembre 2010, le Juge des districts de Martigny et Saint-Maurice a acquitté X._ et Y._ de l'accusation de violation grave des règles de la circulation routière (art. 90 al. 2 LCR).
C. Par jugement du 13 avril 2012, sur appel du Ministère public, le Juge de la Cour pénale II du Tribunal cantonal valaisan a condamné X._ et Y._ pour violation grave des règles de la circulation routière au sens de l'art. 90 al. 2 LCR à une peine de travail d'intérêt général de respectivement 80 et 120 heures, avec sursis et délai d'épreuve de quatre ans, et à une amende de 500 francs chacun.
D. X._ forme un recours en matière pénale auprès du Tribunal fédéral. Il conclut à l'annulation du jugement du 13 avril 2012 et à son acquittement. Il requiert en outre l'octroi de l'assistance judiciaire.
Y._ dépose également un recours en matière pénale. Il conclut à l'annulation du jugement cantonal et au renvoi de la cause à la cour cantonale pour nouveau jugement, subsidiairement à la réforme du jugement cantonal en ce sens qu'il est acquitté. Il sollicite également l'octroi de l'assistance judiciaire.
Aucun échange d'écritures n'a été ordonnée.
Considérant en droit:
1. Les deux recours, dirigés contre la même décision, portent sur les mêmes faits et sur des questions de droit qui se chevauchent. Il se justifie de joindre les causes et de statuer par un seul arrêt (art. 71 LTF et 24 PCF).
2. Les pièces remises à l'appui du recours de Y._ sont irrecevables, dans la mesure où elles ne résultent pas du jugement entrepris (art. 99 al. 1 LTF).
3. La jonction des causes des recourants a été prononcée par l'autorité de première instance le 29 septembre 2010. Le dossier de A._, détenteur du deuxième véhicule flashé le 6 août 2007, a été versé à leur cause par l'autorité précédente le 31 janvier 2012. Les recourants estiment n'avoir pas eu la possibilité de participer à l'administration des preuves figurant dans les différents dossiers joints et notamment à l'audition des témoins. X._ y voit une violation de son droit d'être entendu. Y._ soutient que son droit à un procès équitable et le principe d'égalité des armes ont été violés.
3.1 Il ne ressort pas du jugement entrepris que les recourants ont fait valoir auprès de l'autorité précédente une violation du principe d'égalité des armes ni, s'agissant du versement à leur cause du dossier de A._, une violation de leur droit d'être entendus ou de leur droit à un procès équitable. Dans leur recours en matière pénale, les recourants n'invoquent pas que cette autorité aurait commis un déni de justice en ne traitant pas ces griefs.
Conformément aux principes de la bonne foi et de l'épuisement préalable des voies de droit cantonal (respectivement art. 5 al. 3 Cst. et cf. ATF 138 I 97 consid. 4.1.5 p. 100 s. et art. 80 al. 1 LTF et cf. ATF 133 III 638 consid. 2 p. 639 s.), les recourants sont forclos à se plaindre de ces prétendues violations de leurs droits procéduraux auprès du Tribunal fédéral.
3.2 Le droit d'être entendu, garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., comprend le droit pour l'intéressé de s'exprimer sur les éléments pertinents avant qu'une décision ne soit prise touchant sa situation juridique, d'obtenir qu'il soit donné suite à ses offres de preuves pertinentes ou de participer à l'administration des preuves essentielles ou à tout le moins de s'exprimer sur son résultat, lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (ATF 135 I 187 consid. 2.2. p. 190; également 138 V 125 consid. 2.1 p. 127).
Conformément à l'art. 6 par. 3 let. d CEDH, tout accusé a le droit d'interroger ou de faire interroger les témoins à charge. Il s'agit d'un des aspects du droit à un procès équitable institué à l'art. 6 par. 1 CEDH. Cette garantie exclut qu'un jugement pénal soit fondé sur les déclarations de témoins sans qu'une occasion appropriée et suffisante soit au moins une fois offerte au prévenu de mettre ces témoignages en doute et d'interroger les témoins (ATF 131 I 476 consid. 2.2 p. 480 et arrêt cité). Les éléments de preuve doivent en principe être produits en présence de l'accusé lors d'une audience publique, en vue d'un débat contradictoire. Il n'est toutefois pas exclu de prendre en compte des dépositions recueillies durant la phase de l'enquête, pour autant que l'accusé ait disposé d'une occasion adéquate et suffisante de contester ces témoignages à charge et d'en interroger ou d'en faire interroger les auteurs (ATF 125 I 127 consid. 6b p. 132 s. et les arrêts cités).
3.3 S'agissant de la problématique de la jonction des causes des deux frères, l'argumentation des recourants ne fait aucun cas des explications données par l'autorité précédente (jugement entrepris, ch. 5 p. 14-15). Elle est insuffisante au regard des exigences de l'art. 106 al. 2 LTF et partant irrecevable.
Au demeurant, les recourants ont été informés de la décision de jonction le jour même, soit le 29 septembre 2010. Un délai, qu'ils ont fait prolonger, leur a alors été imparti pour requérir l'administration de preuves aux débats (jugement entrepris, p. 2), fixés au 15 novembre 2010. Les recourants ont dès lors eu la possibilité de solliciter l'administration de preuves et en particulier la réaudition de personnes entendues dans le cadre de la cause de l'autre. Les droits qu'ils invoquent ont par conséquent été respectés. Pour le surplus, Y._ semble se prévaloir du code de procédure pénale fédéral (CPP) entré en vigueur le 1er janvier 2011. Il ne peut toutefois rien en tirer quant à la validité des actes de procédure ordonnés ou accomplis avant cette date. Conformément à l'art. 448 al. 2 CPP, ceux-ci restent en effet valides, nonobstant les nouvelles règles de procédure posées par le CPP.
3.4 Il apparaît enfin que les recourants ont été expressément informés de la mise à disposition du dossier de A._ par courrier du 31 janvier 2012. L'audience d'appel n'a eu lieu que le 21 février 2012. Rien dans l'argumentation des recourants ne laisse penser qu'ils n'aient pu dans ce laps de temps requérir l'administration de preuves. Aucune violation du droit d'être entendu ou du droit à un procès équitable n'est réalisée, à supposer que de tels griefs aient été recevables.
4. Les recourants contestent avoir été au guidon de leur moto lors du contrôle radar. Ils estiment que ce constat résulte d'une appréciation arbitraire des preuves.
4.1 Dans le recours en matière pénale, les constatations de fait de la décision entreprise lient le Tribunal fédéral (art. 105 al. 1 LTF). Il n'en va différemment que si le fait a été établi en violation du droit ou de manière manifestement inexacte au sens des art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF, soit pour l'essentiel de façon arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (ATF 136 II 304 consid. 2.4 p. 313; sur la notion d'arbitraire, v. ATF 137 I 1 consid. 2.4 p. 5; 58 consid. 4.1.2 p. 62).
A l'instar de toute violation de droits fondamentaux, le grief d'arbitraire doit être invoqué et motivé de manière précise (art. 106 al. 2 LTF; ATF 138 V 67 consid. 2.2 p. 69). Le recourant doit exposer, de manière substantivée et pièces à l'appui, que les faits retenus l'ont été d'une manière absolument inadmissible, et non seulement discutable ou critiquable. Il ne saurait se borner à plaider à nouveau sa cause, contester les faits retenus ou rediscuter la manière dont ils ont été établis. Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (ATF 137 IV 1 consid. 4.2.3 p. 5).
Lorsque l'autorité cantonale a forgé sa conviction quant aux faits sur la base d'un ensemble d'éléments ou d'indices convergents, il ne suffit pas que l'un ou l'autre de ceux-ci ou même chacun d'eux pris isolément soit à lui seul insuffisant. L'appréciation des preuves doit en effet être examinée dans son ensemble. Il n'y a ainsi pas d'arbitraire si l'état de fait retenu pouvait être déduit de manière soutenable du rapprochement de divers éléments ou indices. De même, il n'y a pas d'arbitraire du seul fait qu'un ou plusieurs arguments corroboratifs sont fragiles, si la solution retenue peut être justifiée de façon soutenable par un ou plusieurs arguments de nature à emporter la conviction. (arrêt 6B_118/2009 du 20 décembre 2011 consid. 7.2.2. et arrêts cités, non publié à l'ATF 138 I 97).
4.2 En l'occurrence, l'autorité cantonale a considéré que les recourants étaient, au moment du contrôle et malgré leur dénégation, bel et bien au guidon de la moto dont ils étaient chacun détenteurs. Elle s'est fondée pour ce faire sur un ensemble d'éléments parmi lesquels le fait que les pilotes de ces motos portaient chacun l'équipement du détenteur de la moto conduite et que X._ avait été intercepté au guidon de sa moto quelques minutes après le contrôle et identifié. Elle a également retenu que les trois véhicules flashés, - ceux des recourants et celui de A._ - faisaient route ensemble, de façon concertée. Or, il a été établi que ce dernier conduisait à cette occasion sa moto et connaissait X._, détenteur de la troisième moto, lui-même frère du détenteur de la première moto. L'autorité cantonale a aussi pris en compte l'attitude des recourants ainsi que les contradictions et imprécisions émaillant leurs déclarations. Ainsi, X._, lors de son interpellation par la police sur les lieux du contrôle, n'a pas contesté avoir conduit sa moto lors de ce contrôle. Par la suite, il a toutefois déclaré n'avoir pas été sur les lieux du contrôle le jour de celui-ci mais se trouver à son travail. Y._ a quant à lui nié que la veste figurant sur la photo soit la sienne avant de l'admettre. Il a ensuite indiqué qu'au moment du contrôle il était à un entretien pour un emploi, tandis que son frère avait déclaré qu'il était au travail.
L'autorité cantonale a également relevé que les recourants n'avaient pas mentionné dans leurs premiers contacts avec la police que leur véhicule aurait été emprunté par leurs cousins domiciliés au Portugal. Dans un deuxième temps, X._ n'avait indiqué avoir prêté à sa cousine que sa propre moto, stationnée à son domicile, avant de se rendre au garage C._ à Martigny. Il a cependant modifié ultérieurement sa version en indiquant s'être rendu avec son cousin chez son frère afin de lui prêter la moto de ce dernier. Il savait pourtant que son frère ne prêtait ce véhicule qu'à lui et ignorait à quelle heure celui-là rentrerait. S'agissant des déclarations des cousins, l'autorité précédente a relevé qu'elles ne reposaient que sur des témoignages écrits et n'étaient corroborées par aucune autre preuve, notamment des pièces démontrant la présence des cousins en Suisse au moment du contrôle. Elle a également constaté que la moto de X._ avait fait trois passages devant le lieu du contrôle. A suivre ce recourant, la première fois le conducteur était sa cousine - portant l'équipement (casque et veste) de X._ -, la deuxième fois son cousin - censé rouler lors du premier passage avec l'équipement et la moto de Y._ - et la troisième fois lui-même - portant son propre équipement. L'autorité précédente a toutefois estimé que les dires du recourant n'étaient pas vraisemblables: d'une part les passages avaient eu lieu à quelques minutes d'intervalle, ce qui rendait peu vraisemblables les changements indiqués par le recourant, d'autre part l'apparence du conducteur était à chaque fois la même, ce alors que les équipements des deux frères se distinguaient nettement. Enfin l'autorité précédente s'est interrogée sur ce qui aurait amené X._, qui prétendait être venu en voiture, à revêtir son équipement et rouler jusqu'au contrôle de police avec sa moto au risque d'être pris pour le conducteur flashé. Enfin, cette autorité a relevé que les cousins n'avaient jamais indiqué connaître A._ ni qu'il avait été leur compagnon de route. Elle ne voyait pas quelle raison aurait poussé ce dernier à rouler avec eux.
Quant à l'attestation écrite du garage C._, établie 8 mois après les faits, son contenu n'était pas incompatible avec la présence de X._ sur le lieu du contrôle à l'heure de celui-ci. En outre, ce recourant avait déclaré en début d'enquête être encore chez lui à 18 h 30 tandis que l'attestation prétendait le contraire. Y._ a quant à lui produit un courrier de B._, daté du 24 avril 2008. Celui-ci, exploitant d'un atelier de peinture, y attestait avoir eu un entretien d'embauche avec le recourant à une station d'essence à Sion entre 18 h 30 et 19 h 30 le jour du contrôle. B._ a confirmé ses déclarations lors de son audition par le juge d'instruction et indiqué qu'il était seul avec le recourant. L'autorité précédente a toutefois douté que les souvenirs de ce témoin soient conformes à la réalité, notamment quant à l'heure du prétendu rendez-vous. Le témoin avait en effet été à plusieurs reprises l'employeur du recourant. L'autorité précédente en a par conséquent déduit qu'ils étaient en bons termes, ce qui avait pu conduire B._ à soutenir le recourant dans le cadre de la procédure pénale. Il pouvait en outre être dans l'intérêt du témoin, qui employait le recourant lors de son audition, que ce dernier conserve son permis de conduire.
Sur la base de l'ensemble de ces éléments, l'autorité précédente a considéré que la thèse des recourants n'était pas vraisemblable et que ceux-ci conduisaient bel et bien leur moto lors du contrôle. Cette approche n'est pas arbitraire.
4.3 Les recourants contestent la valeur probante accordée par l'autorité précédente aux déclarations des agents de police présents lors du contrôle.
A l'appui de ce moyen, ils invoquent avoir été traités de "guignols" par l'un des agents. Cette expression a été utilisée dans un courriel interne adressé par l'un des agents ayant procédé au contrôle à l'un de ses collègues. Le contenu de ce courriel n'est pas contesté par les recourants. Il en ressort que cet écrit faisait suite à un entretien téléphonique au cours duquel X._ avait annoncé ne pas pouvoir venir comme prévu, si bien qu'un nouveau rendez-vous avait dû être fixé, ce à une heure tardive. En outre lors de cet entretien, X._ avait demandé "de quoi il s'agissait". Il avait pourtant été reconnu lors du contrôle par le policier qu'il avait en ligne et, sur le lieu du contrôle, celui-ci lui avait indiqué que son véhicule avait été contrôlé à une vitesse supérieure à la limite autorisée. Le recourant avait alors été averti de sa prochaine convocation (jugement entrepris, p. 5). Lors de l'entretien téléphonique, X._ avait de plus indiqué qu'il "n'était pas concerné car au moment des faits, il travaillait". Le policier lui avait alors rappelé qu'il l'avait lui-même interpellé. Dans ces circonstances, l'utilisation de l'expression "guignols" ne permet pas à elle seule de rendre insoutenable la force probante accordée par l'autorité précédente aux déclarations des agents de police.
A l'encontre de cette appréciation, Y._ invoque encore qu'il n'a pas été identifié par la police lors du contrôle et que son frère ne l'a été que lors de son second passage de descente. De tels éléments ne rendent pas arbitraire la valeur probante accordée aux déclarations des agents de police.
4.4 Les recourants contestent que les trois motos aient roulé ensemble "de façon concertée".
Celles-ci ont été flashées à 2 et 4 secondes d'intervalle (jugement entrepris, ch. 7 p. 17). Lors de son interpellation quelques minutes après, X._ a déclaré aux agents de police qu'il faisait route avec les deux autres motards flashés (idem, ch. 2a/aa p. 5). Les trois motos sont repassées ensuite en même temps devant les policiers occupés au contrôle (idem, ch. 7 p. 17). Sur la base de ces éléments, il n'était pas arbitraire de retenir que les trois motos roulaient "de façon concertée".
4.5 X._ conteste avoir tardé dans la mise en cause de sa cousine, dès lors qu'il en a parlé dès "sa première audition formelle par la police en date du 27 août 2007".
X._ n'a pas indiqué que sa moto était conduite par sa cousine lors de son interpellation le 6 août 2007 sur les lieux du contrôle, ni lors de son entretien téléphonique avec l'un des agents qui avait procédé à son interpellation (jugement entrepris, p. 19). Dans ces circonstances, il n'était pas insoutenable de retenir qu'il avait avancé cette thèse de manière tardive.
4.6 Les recourants estiment que l'autorité précédente est tombée dans l'arbitraire en considérant les déclarations en leur faveur comme non probantes et en ne retenant par conséquent pas leur thèse.
4.6.1 X._ invoque à cet égard ses déclarations et celles de son frère ainsi que celles écrites de leurs cousins, répétées par écrit par leur cousine, de B._, confirmées lors de son audition, et celles du garage C._. Ces éléments n'ont pas été ignorés par l'autorité cantonale. Celle-ci a cependant apprécié ces différentes preuves au vu de l'ensemble des éléments au dossier, tels que rappelés ci-dessus ad consid. 4.2, et décidé qu'elles n'étaient pas probantes. Le recourant ne critique pas cette appréciation des preuves. Il se borne à affirmer de manière appellatoire qu'il y avait lieu de donner la préférence aux déclarations qu'il invoque. Une telle argumentation est insuffisante à fonder le grief d'arbitraire soulevé.
4.6.2 L'argumentation de Y._ est quant à elle largement appellatoire. De manière irrecevable, elle se fonde de façon répétée sur des faits ne résultant pas de l'arrêt entrepris sans que l'arbitraire de leur omission ne soit invoqué. Le recourant rappelle les déclarations en sa faveur, soulignant que plusieurs d'entre elles ont été répétées. Il met en cause certains indices de culpabilité. Ce faisant, il se limite à opposer sa version des faits à celle retenue, sans établir une appréciation arbitraire des preuves.
Au surplus, Y._ invoque que son frère n'aurait pu faire le trajet de 15 km en 15 minutes. C'est ici oublier que la distance de 15 km est celle séparant le garage C._ du col de la Forclaz, alors que le contrôle était situé bien plus bas (jugement entrepris, lit. c p. 16). Le laps de temps de 15 minutes, pour peu qu'on admette que X._ se trouvait au garage C._ jusqu'à 19 h, était ainsi suffisant pour qu'il parvienne au lieu du contrôle à 19 h 15. On ne perçoit aucun arbitraire dans l'appréciation des preuves à cet égard.
5. Les recourants se plaignent d'une violation de la présomption d'innocence et du principe in dubio pro reo en tant que règle relative au fardeau de la preuve.
Ils prétendent notamment que si l'accusation avait des doutes concernant les preuves apportées en leur faveur, elle devait les lever, par exemple en convoquant le signataire du courrier au nom du garage C._. X._ soutient ensuite que l'autorité cantonale a mis ce "visible manquement de l'accusation" à sa charge et y voit un retournement du fardeau de la preuve inacceptable (recours, p. 5). Y._ considère quant à lui qu'il a été condamné car les déclarations en sa faveur n'étaient pas "suffisantes" (recours, ch. 3 p. 20). Ici encore, les recourants se méprennent sur l'arrêt cantonal. L'autorité précédente ne les a pas condamnés parce qu'ils n'avaient pas prouvé leur innocence, mais parce que les éléments au dossier permettaient de retenir qu'ils étaient au guidon de leur véhicule lors du contrôle et donc coupables des excès de vitesse constatés à cette occasion. La cour cantonale est donc parvenue à une conviction, sans renverser le fardeau de la preuve.
Pour le surplus, les recourants se plaignent dans le cadre de ce grief que leur thèse, corroborée selon eux par plusieurs éléments, n'ait pas été prise en compte par l'autorité cantonale et, surtout, n'ait pas été considérée comme correspondant à la réalité. Ce faisant, ils s'en prennent à nouveau à l'appréciation des différentes preuves au dossier par l'autorité cantonale et non à la répartition du fardeau de la preuve. Leur grief se confond donc avec l'interdiction de l'arbitraire (ATF 138 V 74 consid. 7 p. 82). Purement appellatoire, ce moyen est irrecevable.
6. Y._ invoque une violation de l'art. 90 al. 2 LCR. Dans la mesure où il fonde ce grief sur le fait qu'il n'était pas au guidon de sa moto, alors qu'il a été établi sans arbitraire qu'il l'était, ce moyen est irrecevable.
7. Pour le surplus, on ne distingue pas de grief formulé conformément aux exigences posées par les art. 42 al. 2 et 106 al. 2 LTF, sur lequel il y ait lieu d'entrer en matière.
8. Les recours devront être rejetés, dans la mesure de leur recevabilité. Comme les conclusions étaient dépourvues de chances de succès, l'assistance judiciaire ne peut être accordée (art. 64 al. 1 LTF). Les recourants devront donc supporter les frais (art. 66 al. 1 LTF). La situation financière difficile de Y._ devra être prise en compte (art. 65 al. 2 LTF). Tel ne sera en revanche pas le cas de celle de X._, qui réalise un revenu mensuel net de près de 4'450 fr. et n'a pas de charge de famille. Dans ces circonstances, il y a lieu de déroger à la règle de la solidarité prévue par l'art. 66 al. 5 LTF.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Les causes 6B_323/2012 et 6B_328/2012 sont jointes.
2. Les recours sont rejetés dans la mesure où ils sont recevables.
3. Les demandes d'assistance judiciaire sont rejetées.
4. Les frais judiciaires mis à la charge de X._ sont arrêtés à 2'000 francs.
5. Les frais judiciaires mis à la charge de Y._ sont arrêtés à 800 francs.
6. Le présent arrêt est communiqué aux parties et au Juge de la Cour pénale II du Tribunal cantonal du canton du Valais
Lausanne, le 11 octobre 2012
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
La Greffière: Cherpillod