Faits:
A. Le 6 août 2005, O._, a été victime d'un grave accident de moto. Il travaillait à l'époque comme vendeur de pièces détachées auprès du garage X._ SA. Présentant de nombreuses séquelles incapacitantes, il a déposé, le 15 août 2006, une demande de prestations auprès de l'Office cantonal de l'assurance-invalidité pour le canton de Genève (ci-après : office AI).
Dans le cadre de l'instruction diligentée par l'administration, conjointement avec la Caisse nationale suisse en cas d'accidents, l'assuré a séjourné à la Clinique Y._ du 5 juin au 25 juillet 2008. Selon les médecins de cet établissement, l'activité habituelle n'était plus réalisable à long terme; en revanche, l'assuré disposait d'une capacité de travail totale dans une activité adaptée, évitant les longs déplacements, les positions debout prolongées, la marche dans les escaliers ou sur des échelles, les positions accroupies ou à genoux, et le port de charges de plus de 15 kg (rapport du 6 août 2008). Par décision du 6 février 2009, l'Office AI a alloué à l'intéressé une rente entière d'invalidité limitée dans le temps du 1er août 2006 au 31 octobre 2008, compte tenu d'un taux d'invalidité de 100 %; au-delà de cette date, l'assuré était capable de travailler dans une activité adaptée sans qu'il y ait de perte de gain.
B. L'assuré a déféré cette décision au Tribunal cantonal des assurances sociales (aujourd'hui: Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre des assurances sociales). Par arrêt incident du 22 septembre 2009, le Tribunal a ordonné une mesure de réadaptation professionnelle qui s'est déroulée du 7 décembre 2009 au 5 février 2010 auprès des Etablissements Z._ et qui a été suivi d'un stage auprès du garage X._ comme aide de bureau dans les pièces détachées. Dans un rapport du 19 avril 2010, les conseillers en orientation ont constaté que l'assuré pouvait travailler debout 30 minutes, en position assise toute la journée sur une chaise anti-sciatique; il se déplaçait sans difficultés dans l'atelier, la mobilité des bras était bonne, les ports de charge de plus de 5 kg au-dessus des épaules étaient exclus, la vue de l'?il droit était fortement diminuée. L'assuré pouvait exercer une activité majoritairement en position assise à plein temps avec un rendement de 80 % à 100 %, sans port de charges, ni travaux fins.
Par jugement du 8 mars 2011, la Chambre des assurances sociales a débouté l'assuré et confirmé la décision de l'office AI.
C. O._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il demande l'annulation. Sous suite de frais et dépens, il conclut principalement à l'octroi d'un quart de rente de l'assurance-invalidité à partir du 1er novembre 2008 et, subsidiairement, au renvoi de la cause à l'instance inférieure pour nouvelle décision dans le sens de ses conclusions.
Le Tribunal fédéral a renoncé à procéder à un échange d'écritures.
Considérant en droit:
1. Saisi d'un recours en matière de droit public (art. 82 ss LTF), le Tribunal fédéral exerce un pouvoir d'examen limité. Il applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF) et statue sur la base des faits retenus par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Il peut néanmoins rectifier ou compléter d'office l'état de fait du jugement entrepris si des lacunes ou des erreurs manifestes lui apparaissent aussitôt (art. 105 al. 2 LTF). Il examine en principe seulement les griefs motivés (art. 42 al. 2 LTF) et ne peut pas aller au-delà des conclusions des parties (art. 107 al. 1 LTF). Le recourant ne peut critiquer la constatation des faits importants pour le sort de l'affaire que si ceux-ci ont été établis en violation du droit ou de façon manifestement inexacte (art. 97 al. 1 LTF).
2. Le litige porte sur le droit du recourant à un quart de rente d'invalidité à compter du 1er novembre 2008.
3. Faisant siennes les conclusions du rapport de la Y._, la juridiction cantonale a retenu que la capacité de travail du recourant était entière dans une activité adaptée à ses limitations fonctionnelles, lui reconnaissant toutefois une diminution de rendement de l'ordre de 20 % en raison d'une fatigabilité accrue et de la nécessité d'alterner les positions. Pour déterminer le revenu d'invalide, se fondant sur les données statistiques de l'Enquête suisse sur la structure des salaires (ESS, publiée par l'Office fédéral des statistiques), les premiers juges ont pris en compte le salaire de référence pour l'année 2008, auquel pouvaient prétendre les hommes, sans formation professionnelle, effectuant des activités simples et répétitives (TA1, Total, niveau 4), reporté à un horaire de 41,6 heures, soit le montant annuel de 59'978 fr. Compte tenu d'une diminution de rendement de 20 % et d'un abattement de 20 %, le revenu d'invalide a été fixé à 35'987 fr. Pour le revenu sans invalidité, les premiers juges se sont basés sur le salaire perçu en 2005 par l'assuré en tant que vendeur de pièces détachées, soit le montant de 52'000 fr., qu'ils ont indexé à l'année 2008, obtenant ainsi un revenu annuel de 53'893 fr. La perte de gain résultant de la comparaison des revenus déterminants s'élevait à 33 % (33,22 %).
4.1 4.1.1 Dans un premier grief, le recourant conteste l'abattement de 20 % opéré par les premiers juges sur le revenu d'invalide. Selon lui, l'importance et la gravité des limitations fonctionnelles commandaient à elles seules un abattement de 25 %. Il invoque également son absence de formation et son manque d'expérience professionnelle dans un domaine spécifique.
4.1.2 La mesure dans laquelle les salaires ressortant des statistiques doivent être réduits, dépend de l'ensemble des circonstances personnelles et professionnelles du cas particulier (limitations liées au handicap, âge, années de service, nationalité/catégorie d'autorisation de séjour et taux d'occupation). Une déduction globale maximale de 25 % sur le salaire statistique permet de tenir compte des différents éléments qui peuvent influencer le revenu d'une activité lucrative (cf. ATF 126 V 75 consid. 5b/aa-cc p. 79 s.).
4.1.3 Alors que le point de savoir s'il y a lieu de procéder à un abattement sur le salaire statistique en raison de circonstances particulières (liées au handicap de la personne ou d'autres facteurs) est une question de droit qui peut être examinée librement par le Tribunal fédéral, l'étendue de l'abattement du salaire statistique dans un cas concret constitue une question relevant du pouvoir d'appréciation, qui est soumise à l'examen du juge de dernière instance uniquement si la juridiction cantonale a exercé son pouvoir d'appréciation de manière contraire au droit, soit a commis un excès positif ("Ermessensüberschreitung") ou négatif ("Ermessensunter-schreitung") de son pouvoir d'appréciation ou a abusé ("Ermessensmissbrauch") de celui-ci (ATF 132 V 393 consid. 3.3 p. 399, 137 V 71 consid. 5 p. 72).
4.1.4 Il y a abus du pouvoir d'appréciation lorsque l'autorité, tout en restant dans les limites du pouvoir d'appréciation qui est le sien, se fonde sur des considérations qui manquent de pertinence et sont étrangères au but visé par les dispositions légales applicables, ou viole des principes généraux du droit tels que l'interdiction de l'arbitraire et de l'inégalité de traitement, le principe de la bonne foi et le principe de la proportionnalité (ATF 123 V 150 consid. 2 p. 152 et les références). Commet un excès positif de son pouvoir d'appréciation, l'autorité qui exerce son appréciation alors que la loi l'exclut, ou qui, au lieu de choisir entre les deux solutions possibles, en adopte une troisième. Il y a également excès du pouvoir d'appréciation dans le cas où l'excès de pouvoir est négatif, soit lorsque l'autorité considère qu'elle est liée, alors que la loi l'autorise à statuer selon son appréciation, ou qu'elle renonce d'emblée en tout ou partie à exercer son pouvoir d'appréciation (ATF 137 V 71 consid. 5.1 p. 73, 116 V 307 consid. 2 p. 310 et les références).
4.1.5 Les premiers juges ont motivé leur choix de ne pas tenir compte de l'abattement maximal eu égard à l'âge du recourant (encore jeune) et à ses capacités d'adaptation. Au sujet de ce dernier élément, contesté par le recourant, les différentes activités (monteur de pneus, agent de sécurité, coursier, vendeur de pièces détachées, mécanicien, man?uvre) que celui-ci a exercées avant son accident démontrent un potentiel certain d'adaptation de sa part. Par ailleurs, les maîtres de réadaptation des Z._ ont fait état de bonnes capacités d'apprentissage en bureautique et d'une faculté d'adaptation à la nouveauté. S'il est vrai que le recourant ne dispose d'aucun diplôme, les activités adaptées envisagées (qualification 4, simples et répétitives) ne requièrent ni formation, ni expérience professionnelle spécifique; l'aide au placement dont la possibilité a été évoquée par l'intimé devrait dès lors être suffisante, dans la mesure où elle se révélerait nécessaire. Finalement, les limitations fonctionnelles du recourant ont dûment été prises en compte par la juridiction cantonale dans la diminution de rendement de la capacité de travail, puis dans le calcul de l'abattement; celle-ci ayant relevé que le défaut d'acuité visuelle additionné aux autres limitations motrices constituait un frein sérieux à l'obtention d'un salaire tel qu'il ressortait des données ESS. Cela étant, en retenant un abattement de 20 %, les premiers juges n'ont pas excédé ni abusé de leur pouvoir d'appréciation.
4.1.5 Les premiers juges ont motivé leur choix de ne pas tenir compte de l'abattement maximal eu égard à l'âge du recourant (encore jeune) et à ses capacités d'adaptation. Au sujet de ce dernier élément, contesté par le recourant, les différentes activités (monteur de pneus, agent de sécurité, coursier, vendeur de pièces détachées, mécanicien, man?uvre) que celui-ci a exercées avant son accident démontrent un potentiel certain d'adaptation de sa part. Par ailleurs, les maîtres de réadaptation des Z._ ont fait état de bonnes capacités d'apprentissage en bureautique et d'une faculté d'adaptation à la nouveauté. S'il est vrai que le recourant ne dispose d'aucun diplôme, les activités adaptées envisagées (qualification 4, simples et répétitives) ne requièrent ni formation, ni expérience professionnelle spécifique; l'aide au placement dont la possibilité a été évoquée par l'intimé devrait dès lors être suffisante, dans la mesure où elle se révélerait nécessaire. Finalement, les limitations fonctionnelles du recourant ont dûment été prises en compte par la juridiction cantonale dans la diminution de rendement de la capacité de travail, puis dans le calcul de l'abattement; celle-ci ayant relevé que le défaut d'acuité visuelle additionné aux autres limitations motrices constituait un frein sérieux à l'obtention d'un salaire tel qu'il ressortait des données ESS. Cela étant, en retenant un abattement de 20 %, les premiers juges n'ont pas excédé ni abusé de leur pouvoir d'appréciation.
4.2 4.2.1 Le recourant reproche aux premiers juges d'avoir retenu au titre de revenu d'invalide le salaire statistique ESS toutes branches économiques confondues, indiqué à la ligne «total secteur privé». Comme une activité du secteur production (secteur 2) n'était pas adaptée à son état de santé, il soutient que la juridiction cantonale aurait dû se baser uniquement sur le salaire moyen ressortant du secteur des services (secteur 3, total).
4.2.2 Les arguments soulevés par le recourant portent en réalité sur la détermination par la juridiction cantonale de l'activité que l'on peut encore raisonnablement exiger de lui compte tenu de son état physique. Les constatations de l'autorité cantonale de recours sur l'atteinte à la santé, la capacité de travail de l'assuré et l'exigibilité - dans la mesure où elles dépendent d'une évaluation de la personne concrète, de son état de santé et de ses capacités fonctionnelles - relèvent d'une question de fait et ne peuvent être revues que sous un angle restreint (ATF 132 V 393 consid. 3.2 p. 398).
4.2.3 Sur la base du rapport des Z._ du 19 avril 2010 et de celui de la Y._ du 6 août 2008, les premiers juges ont retenu que le recourant pouvait exercer une activité simple et répétitive dans l'industrie légère ou la vente de détail. Dans le cas d'espèce, les limitations fonctionnelles mises en évidence dans le rapport des Z._ (travail majoritairement en position assise [80 %], sans port de charge et sans travaux fins) n'apparaissent pas incompatibles avec les exigences d'une activité issue de la production. Le fait que le recourant possédait de bonnes capacités d'apprentissage dans le secteur tertiaire, toujours selon ce rapport, ne signifie pas que seules les activités ressortant de ce secteur étaient adaptées. Les métiers proposés par la Y._ et les Z._ (employé de bureau, employé dans l'archivage ou dans le dessin assisté par ordinateur, déclarant en douane, vendeur de téléphones portables et agent de voyage), définis en fonction des intérêts du recourant, constituent des exemples et n'excluent pas l'accomplissement d'autres activités des secteurs des services ou de la production. Par conséquent, en se basant sur le salaire statistique de tout le secteur privé, la juridiction cantonale n'a pas constaté les faits de façon manifestement inexacte ni violé le droit; au contraire, puisque les branches de la production et des services réunies recouvrent une plus large palette d'activités que la seule branche des services, permettant ainsi au recourant d'élargir ses possibilités de réinsertion sur l'ensemble du marché du travail suisse comme le lui incombe son obligation de diminuer le dommage.
4.3 Enfin, le recourant reproche aux premiers juges une indexation erronée du revenu sans invalidité.
Selon les constatations de la juridiction cantonale qui lient le Tribunal fédéral (consid. 1 supra), le dernier salaire perçu par le recourant s'est élevé à 52'000 fr. Adapté à l'évolution des salaires selon l'indice des salaires nominaux (Evolution des salaires nominaux 1976-2010 publiée par l'OFS: 1.2 pour 2006, 1.6 pour 2007 et 2.0 pour 2008) jusqu'à l'année 2008, année de référence pour le calcul du degré d'invalidité, on parvient à un salaire sans invalidité annuel de 54'493 fr, comme le soutient à juste titre le recourant.
Toutefois, en procédant à une nouvelle comparaison des revenus en tenant compte d'un revenu sans invalidité correctement indexé, on constate que le taux d'invalidité ainsi obtenu (34 %) n'est pas suffisant pour ouvrir le droit à une rente d'invalidité (54'493 fr. - 35'987 fr. : 54'493 fr. x 100 = 33,96 soit 34 %).
5. Au vu de ce qui précède, le recours se révèle mal fondé et doit être rejeté.
6. Le recourant qui succombe doit supporter les frais de la procédure (art. 66 al. 1, 1ère phrase, LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 31 janvier 2012
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Meyer
La Greffière: Reichen