Sachverhalt:
A. Am 17. Mai 2005 verkauften drei Grossaktionäre der X._ AG -alt insgesamt 12'412 Inhaberaktien zu einem Preis von Fr. 1'200.-- pro Aktie an die M._ AG, die danach über 44.3 % des Aktienkapitals der X._ AG-alt verfügte. Am 4. Juli 2005 unterbreitete die M._ AG allen Aktionären der X._ AG-alt ein öffentliches Kauf/Tauschangebot, gemäss welchem eine sich im Publikum befindende Inhaberaktie der X._ AG-alt mit Fr. 300.-- Nennwert zum Bezug von drei Namenaktien der M._ AG mit einem Nennwert von Fr. 100.-- zuzüglich Fr. 250.-- in bar berechtige. Nach Vollzug des Angebots hielt die M._ AG insgesamt 95 % des Aktienkapitals und der Stimmrechte der X._ AG-alt.
Am 9. September 2005 schlossen die M._ AG, ihre 100-prozentige Tochtergesellschaft N._ AG und die X._ AGalt einen Fusionsvertrag. Darin wurde vereinbart, dass die N._ AG die X._ AG-alt im Rahmen einer Absorptionsfusion im Sinne von <ref-law> rückwirkend auf den 1. Juli 2005 übernimmt. Die M._ AG verpflichtet sich, zur Abfindung der Minderheitsaktionäre für eine Inhaberaktie der X._ AG-alt drei Namenaktien der M._ AG und Fr. 250.-- in bar auszugeben. Die übernehmende Gesellschaft N._ AG sollte nach der vorgängigen Löschung der X._ AG-alt die Firma "X._ AG" tragen.
Gleichentags erstatteten die Verwaltungsräte der beteiligten Unternehmen ihren gemeinsamen Fusionsbericht und die O._ AG den Bericht des gemeinsamen Prüfers. Nachdem die Generalversammlungen der Vertragsparteien der Fusion am 20. Oktober 2005 zugestimmt hatten, wurde diese sowie die Löschung der X._ AG-alt am 26. Oktober 2005 im Schweizerischen Handelsamtsblatt veröffentlicht.
B. Am 22. Dezember 2005 reichten A._ und B._ beim Bezirksgericht Visp gegen die X._ AG, eine Klage mit folgenden Begehren ein:
"1. Die Beklagte sei zu verpflichten, den Klägern und allen übrigen ehemaligen Minderheitsaktionären der X._ AG-alt, die ihre Stellung als Aktionär dieser Gesellschaft aufgrund deren Fusion mit den Beklagten verloren haben, eine vom Gericht festzulegende angemessene Ausgleichszahlung gemäss <ref-law> zu zahlen.
2. Eventualiter sei die Beklagte zu verpflichten, an den Kläger A._ für 416 Aktien der X._ AG-alt insgesamt eine Ausgleichszahlung von CHF 166 400 und an den Kläger B._ für 124 Aktien der X._ AG-alt insgesamt eine Ausgleichszahlung von CHF 49 600 zu leisten."
Nach Durchführung der von den Parteien verlangten Partei- und Zeugeneinvernahmen ernannte der Bezirksrichter zwei Gerichtsexperten und beauftragte sie gemäss den Begehren der Parteien, ein gemeinsames Gutachten zur Bewertung der M._ Holding AG und der X._ AG-alt zu erstellen. Die Experten stellten ihr 154 Seiten umfassendes Gutachten dem Bezirksgericht am 2. April 2008 zu. Mit Ergänzungsbericht vom 23. Dezember 2008 beantworteten die Experten Ergänzungsfragen der Parteien.
Am 13. März 2009 beantragten die Kläger die Einholung einer Oberexpertise und legten beim Bezirksgericht neue Belege ein.
Mit Zwischenentscheid vom 1. April 2009 lehnte der Bezirksrichter die Einholung einer Oberexpertise ab und wies die von den Klägern am 13. März 2009 eingereichten Unterlagen aus den Akten. Eine Nichtigkeitsklage gegen diesen Entscheid wies das Kantonsgericht des Kantons Wallis als Kassationsbehörde mit Urteil vom 6. Mai 2010 ab.
Am 6. April 2009 sandte der Bezirksrichter die Akten zur Beurteilung an das Kantonsgericht. Die Beschwerdeführer stellten in der Schlussdenkschrift die bereits am 13. März 2009 gestellten Beweisanträge nochmals. Das Kantonsgericht wies diese erneut ab.
Mit Urteil vom 23. Dezember 2010, zugestellt am 31. Dezember 2010, wies das Kantonsgericht die Klage ab, auferlegte die Gerichtskosten von Fr. 148'000.-- der Beklagten und verpflichtete diese, den Klägern eine Parteientschädigung von Fr. 12'000.-- zu entrichten.
C. Die Kläger (Beschwerdeführer) erheben beim Bundesgericht Beschwerde in Zivilsachen mit den Anträgen, das Urteil des Kantonsgerichts vom 23. Dezember 2010 aufzuheben und die Klage gutzuheissen. Eventuell sei die Sache zur Sachverhaltsberichtigung und -ergänzung an das Kantonsgericht bzw. an das Bezirksgericht Visp zurückzuweisen. Der Zwischenentscheid des Bezirksgerichts Visp vom 1. April 2009 sowie das dazu ergangene Urteil der Kassationsbehörde des Kantons Wallis vom 6. Mai 2010 seien aufzuheben, und es sei dem Antrag auf Einholung einer Oberexpertise und Zulassung der aus dem Recht gewiesenen Urkunden stattzugeben. Die vom Kantonsgericht den Beschwerdeführern zugesprochene Parteientschädigung sei auf Fr. 15'000.-- zu erhöhen.
Die Beklagte (Beschwerdegegnerin) beantragt, auf die Beschwerde nicht einzutreten, eventuell sie abzuweisen. Das Kantonsgericht verzichtet auf eine Vernehmlassung.
Das Bundesgericht hat den Fall an einer öffentlichen Sitzung beraten.

Erwägungen:
1. 1.1 Das Urteil des Kantonsgerichts vom 23. Dezember 2010 ist ein kantonal letztinstanzlicher Entscheid betreffend eine Zivilsache mit einem Fr. 30'000.-- übersteigenden Streitwert (<ref-law>), der mit Beschwerde in Zivilsachen angefochten werden kann.
Das den Zwischenentscheid des Bezirksgerichts Visp vom 1. April 2009 bestätigende Urteil des Kantonsgerichts des Kantons Wallis, Kassationsbehörde, vom 6. Mai 2010 ist als letztinstanzlicher Zwischenentscheid zu qualifizieren (vgl. Urteil 4A_542/2009 vom 27. April 2010 E. 3 mit Hinweisen). Dieser Zwischenentscheid kann daher gemäss <ref-law> durch Beschwerde gegen den Endentscheid des Kantonsgerichts vom 23. Dezember 2010 angefochten werden.
1.2 Auf die fristgerecht erhobene Beschwerde (<ref-law> und <ref-law>) kann somit vorbehaltlich rechtsgenüglich begründeter Rügen eingetreten werden. Solche fehlen bezüglich des Zwischenentscheides des Kantonsgerichts des Kantons Wallis, Kassationsbehörde, vom 6. Mai 2010, da die Beschwerdeführer sich insoweit damit begnügen, die entsprechende Prozessgeschichte zu schildern, ohne gegen dieses Urteil gerichtete Rügen zu formulieren.
1.3 Mit Beschwerde in Zivilsachen kann insbesondere die Verletzung von Bundes- und Völkerrecht gerügt werden (Art. 95 lit. a und b BGG). Der Begriff des Bundesrechts umfasst die von den Bundesorganen erlassenen Rechtsnormen aller Erlassstufen, insbesondere die Bundesverfassung, die Bundesgesetze sowie die verschiedenen Arten von Verordnungen (<ref-ruling> E. 1 S. 203).
Die Verletzung kantonalen Rechts kann - unter Vorbehalt von Art. 95 lit. c-e BGG - nicht gerügt werden. Soweit sich der angefochtene Entscheid auf kantonales Recht stützt, kann dagegen gerügt werden, dessen Anwendung führe zu einer Bundesrechtswidrigkeit. Im Vordergrund steht dabei eine Verletzung verfassungsmässiger Rechte, insbesondere des Willkürverbots nach <ref-law> (<ref-ruling> E. 1 S. 95; <ref-ruling> E. 1 S. 203 mit Hinweisen). Willkürlich ist ein Entscheid nicht schon dann, wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, sondern erst dann, wenn er offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft. Willkür liegt nur vor, wenn nicht bloss die Begründung eines Entscheides, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist (<ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. 4.2 S. 560 mit Hinweisen).
1.4 Das Bundesgericht prüft die Verletzung von Grundrechten nur insofern, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist (<ref-law>). Wird eine Verletzung des Willkürverbots geltend gemacht, muss anhand der angefochtenen Subsumtion im Einzelnen dargelegt werden, inwiefern der Entscheid an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet (<ref-ruling> E. 2.2 S. 246 mit Hinweisen). Dies gilt namentlich bezüglich der Rüge gemäss <ref-law>, der Sachverhalt sei offensichtlich unrichtig, d.h. willkürlich festgestellt worden (vgl. <ref-ruling> E. 1.2.2 S. 252). Der Beschwerdeführer, der die Sachverhaltsfeststellungen der Vorinstanz anfechten will, kann sich nicht damit begnügen, den bestrittenen Feststellungen eigene tatsächliche Behauptungen gegenüberzustellen oder darzulegen, wie die Beweise seiner Ansicht nach zu würdigen gewesen wären. Vielmehr hat er klar und substanziiert aufzuzeigen, inwiefern die gerügten Feststellungen bzw. die Unterlassung von Feststellungen offensichtlich unrichtig sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruhen (<ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f.; <ref-ruling> E. 2.4 S. 466 f.). Auf eine Kritik an den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz, die den genannten Anforderungen nicht genügt, ist nicht einzutreten (<ref-ruling> E. 1.4.3).
1.5 Die Beschwerdeführer üben in verschiedener Hinsicht ungenügend substanziierte Kritik an den vorinstanzlichen Tatsachenfeststellungen. Dies gilt namentlich bezüglich der Kritik an den Feststellungen des Kantonsgerichts zur Realisierbarkeit eines Strassenprojekts zwischen P._ und Q._ und zur Frage, ob im Jahr 2005 zwei Grossaktionäre erhebliche Anteile von Aktien der M._ AG verkauft hätten. Ungenügend begründet ist auch die Kritik an der vorinstanzlichen Feststellung, wonach die Beschwerdeführer taugliche Massnahmen zur Vermeidung von Interessenkonflikten anerkannt hätten.
2. 2.1 Das Bundesgesetz vom 3. Oktober 2003 über Fusion, Spaltung, Umwandlung und Vermögensübertragung (Fusionsgesetz, FusG; SR 221.301) geht vom Grundsatz der mitgliedschaftlichen Kontinuität aus. Danach haben bei Fusionen die Gesellschafter der übertragenden Gesellschaft Anspruch auf Anteils- oder Mitgliedschaftsrechte an der übernehmenden Gesellschaft, die unter Berücksichtigung des Vermögens der beteiligten Gesellschaften, der Verteilung der Stimmrechte sowie aller anderen relevanten Umstände ihren bisherigen Anteils- oder Mitgliedschaftsrechten entsprechen (<ref-law>). Der Grundsatz der mitgliedschaftlichen Kontinuität wird dadurch eingeschränkt, dass die an der Fusion beteiligten Gesellschaften im Fusionsvertrag den Gesellschaftern ein Wahlrecht zwischen Anteils- oder Mitgliedschaftsrechten und einer Abfindung zugestehen oder mit der Zustimmung von mindestens 90 Prozent der stimmberechtigten Gesellschafter der übertragenden Gesellschaft vorsehen können, dass nur eine Abfindung ausgerichtet wird (Art. 8 und Art. 18 Abs. 5 FusG). Geht ein bei einer Fusion ausgeschlossener Gesellschafter davon aus, die Abfindung sei nicht angemessen, kann er innerhalb von zwei Monaten nach der Veröffentlichung des Fusionsbeschlusses verlangen, dass das Gericht die Anteils- und Mitgliedschaftsrechte überprüft und eine angemessene Ausgleichszahlung festsetzt (<ref-law>).
2.2 Das Kantonsgericht erwog, die Gutachter hätten bei der Beurteilung der Angemessenheit der Abfindung den Wert der an der Fusion beteiligten Unternehmen per 31. Dezember 2004 beurteilt. Massgebender Zeitpunkt für diese Beurteilung sei jedoch je nach Lehrmeinung entweder der Zeitpunkt der Beschlussfassung der Generalversammlung, d.h. der 20. Oktober 2005, oder derjenige des Abschlusses des Fusionsvertrages, d.h. der 9. September 2005 gewesen. Relevante Veränderungen des Wertes der M._ AG und der X._ AG-alt seit der Erstellung der Bewertungsberichte am 24. Juni 2005, die ihrerseits auf den Bewertungszeitpunkt am 31. Dezember 2004 abstellten, seien folglich bis spätestens zum 20. Oktober 2005 bei der Angemessenheitsprüfung zu berücksichtigen. Hierfür seien die Beschwerdeführer behauptungs- und beweispflichtig. Diese hätten zwar festgehalten, dass sich die bereits in den Zwischenberichten abzeichnende Tendenz zu einer günstigen Entwicklung bei der X._ AG-alt und einer ungünstigen Entwicklung der M._ bis zum Ende des Geschäftsjahrs 2005 weiter verschärft habe, diese Tendenz aber nicht genauer umschrieben. Sie hätten nach der Walliser Zivilprozessordnung (ZPO/VS) darlegen müssen, worin diese Tendenz bestand und wie sie sich auf den Unternehmenswert und damit auf das Umtauschverhältnis ausgewirkt hat. Da sie dies nicht getan hätten, sei anzunehmen, dass sich die Finanz-, Vermögens- und Ertragslage wie auch die Geschäftsaussichten der M._ und X._ im Jahr 2005 im Vergleich zum Bewertungsstichtag am 31. Dezember 2004 nicht geändert haben.
2.3 Die Beschwerdeführer wenden ein, es treffe nicht zu, dass sie zwischen dem Bewertungsstichtag und dem für die Unternehmensbewertung massgebenden Zeitpunkt des Fusionsbeschlusses am 20. Oktober 2005 keine für die Bewertung relevanten Entwicklungen aufgezeigt hätten. Vielmehr hätten die Beschwerdeführer bereits in Rz. 57 der Klageschrift auf den Cashflow von Fr. 23,54 Mio. der R._ AG im abgelaufenen Geschäftsjahr hingewiesen und als Beweis einen Auszug aus dem Geschäftsbericht der R._ AG per 31. Mai 2005 vorgelegt. Sie hätten die Gutachter zuletzt mit den Ergänzungsfragen 27-31 unmissverständlich aufgefordert, den auf Fr. 23,54 Mio. gestiegenen Cashflow der R._ AG zu berücksichtigen und eine Korrektur von mindestens 10 % verlangt.
2.4 Diese Kritik an der vorinstanzlichen Anwendung kantonalen Prozessrechts genügt den Begründungsanforderungen an eine Willkürrüge nicht, da die Beschwerdeführer nicht aufzeigen, inwiefern sie bezüglich des Cashflows der R._ AG nach der Walliser Zivilprozessordnung rechtzeitig Veränderungen gegenüber früheren Daten behauptet haben.
2.5 Soweit die Beschwerdeführer geltend machen, in der Ergänzungsfrage 36 hätten sie darauf hingewiesen, dass der Gewinn vor Zinsen, Steuern und Abschreibungen (EBITDA) der X._ AG-alt im Jahr 2006 die Prognosen um 40 % übertroffen habe, lassen sie ausser Acht, dass diese behauptete Gewinnentwicklung nicht entscheiderheblich sein konnte, weil sie in jedem Fall nach dem massgeblichen Bewertungszeitpunkt eingetreten ist.
3. 3.1 Das Kantonsgericht erwog, die in den Einvernahmesitzungen bereits thematisierte Frage einer mutmasslich falsch angenommen Nutzungsdauer des Rollmaterials bei der Bewertung des Fahrbetriebs der X._ AG-alt sei bereits deswegen nicht zu behandeln, weil diesbezüglich jegliche Tatsachenbehauptungen in den Rechtsschriften der Beschwerdeführer fehlten und auch bis zum Urteilszeitpunkt nicht in rechtsgenüglicher Weise vorgebracht worden seien (<ref-law>/VS). Überdies sei den Gerichtsgutachtern zuzustimmen, wenn sie die Wahl der Nutzungsdauer als zulässigen Ermessensspielraum des Managements qualifiziert und für die Bewertung in jedem Fall als irrelevant angesehen hätten.
3.2 Die Beschwerdeführer rügen, die Feststellung, dass es bezüglich der Nutzungsdauer des Rollmaterials an rechtzeitigen Tatsachenbehauptungen fehle, sei falsch. Im Antrag auf eine Oberexpertise vom 13. März 2007 (recte: 2009) hätten sie dazu als Ergebnis der Beweisaufnahme eine Nutzungsdauer von vierzig bis fünfzig Jahren behauptet. Diese Behauptung sei noch vor dem Ablauf der Frist gemäss <ref-law>/VS erfolgt.
3.3 Die Rüge ist ungenügend begründet, zumal die Beschwerdeführer sich nicht mit den formellen und zeitlichen Anforderungen von <ref-law>/VS auseinandersetzen und nicht aufzeigen, inwiefern das Obergericht in Willkür verfallen sein soll, wenn es diesen Anforderungen entsprechende Behauptungen verneinte.
3.4 Nach dem Gesagten kommt der vorinstanzlichen Eventualbegründung, wonach die Wahl der Nutzungsdauer im Ermessensspielraum des Managements gelegen habe und für die Bewertung irrelevant gewesen sei, keine entscheiderhebliche Bedeutung zu. Auf die gegen diese Eventualbegründung gerichtete Kritik der Beschwerdeführer ist daher nicht einzutreten.
4. 4.1 Das Obergericht kam gestützt auf Zeugenaussagen zum Ergebnis, dass weder auf Seiten der X._ AG-alt noch auf Seiten der M._ AG beabsichtigt worden sei, die Kleinaktionäre im Rahmen des öffentlichen Kaufangebots bzw. der anschliessenden Fusion zu benachteiligen. Gegen die beabsichtige Übervorteilung der Minderheitsaktionäre der X._ AG-alt spreche auch, dass der Anstoss zur Fusion nicht von der M._ AG, sondern von drei Grossaktionären der X._ AG-alt gekommen sei, die zusammen 47 % des Aktienkapitals gehalten hätten.
4.2 Die Beschwerdeführer wenden ein, die Eventual- bzw. Hilfserwägung betreffend den Anstoss zur Fusion durch Grossaktionäre der X._ AG-alt sei ökonomisch unplausibel, weil diese sich in einer schwachen Verhandlungsposition befunden hätten.
4.3 Auf diese Rüge ist bereits deshalb nicht einzutreten, weil die Beschwerdeführer nicht darlegen und auch nicht ersichtlich ist, inwiefern die beanstandete Eventualerwägung entscheiderheblich sein soll.
5. 5.1 Im gerichtlichen Gutachten wird ausgeführt, bei der Ermittlung der Kapitalisierungssätze des Eigenkapitals werde namentlich eine Marktrisikoprämie berücksichtigt. Die angewendete Marktrisikoprämie von 4.5 % beruhe auf einer Studie von Pictet & Cie (PICTET), welche von einem arithmetischen Durchschnitt von 5.19 % ausgehe, der pauschal leicht nach unten korrigiert worden sei. Die Beschwerdeführer führten eine wissenschaftliche Studie von Dimson, Marsh und Staunton (DMS) an, gemäss welcher die traditionell in der schweizerischen Begutachtungspraxis verwendete Marktrisikoprämie durch einen niedrigeren Wert von 1.8 % zu ersetzen sei. Beide Studien würden die Jahresrenditen des Index der Schweizer Aktien im Vergleich zu Schweizer Bonds messen und aus der historischen Differenz der Mehrrendite der Aktien einen langfristigen Durchschnitt ableiten, der als Schätzwert für die Zukunft verwendet werde. PICTET errechne gestützt auf eine Analyse der Zeit von 1926-2004 einen arithmetischen Durchschnitt von 5.15 % und einen geometrischen Durchschnitt von 3.34 %. DMS stelle auf die Zeit von 1911-2005 ab und komme zu einem arithmetischen Durchschnitt von 3.28 % und einem geometrischen Durchschnitt von 1.8 %. Beim geometrischen Durchschnitt sei der Zinseszins berücksichtigt, beim arithmetischen Mittel dagegen nicht, weshalb dieser Durchschnitt für eine langfristige Unternehmensbewertung nicht geeignet sei. Für den Anwendungsfall entspreche die geometrische Durchschnitts-Marktrisikoprämie dem aus bewertungstheoretischer Sicht besten Vorgehen. Die häufige Praxis, das arithmetische Mittel zu verwenden, sei methodisch falsch. Bezüglich der Auswahl des Zeithorizonts entspreche das Abstellen von PICTET auf die gesicherten Zahlen von 1926-2004 einem praktikablen Vorgehen, weshalb eine Marktrisikoprämie von 3.34 % der optimale Schätzwert gewesen wäre. Dennoch könne die angewandte Marktrisikoprämie von 4.5 % nicht auf einem hinreichenden Signifikanzniveau abgelehnt werden, weil sie gemäss einem t-Test mit 30.4 prozentiger Wahrscheinlichkeit nicht unangemessen gewesen sei.
5.2 Das Kantonsgericht erwog, die Gutachter hätten nachvollziehbar begründet, dass eine geometrische Marktrisikoprämie von 3.34 % dem aus bewertungstheoretischer Sicht besten Vorgehen entspreche. Jedoch sei die Wahl einer Marktrisikoprämie von 4.5 % nach begründeter Ansicht der Gerichtsexperten nicht unangemessen gewesen, weshalb das Gericht diese Marktrisikoprämie zur Wahrung des Ermessenspielraums bei der Unternehmensbewertung nicht durch die von den Gerichtsgutachtern als besser geeignet angesehene Marktrisikoprämie von 3.34 % ersetze.
5.3 Die Beschwerdeführer machen geltend, da bei der Squeeze-out-Fusion der Grossaktionär sein Interesse an der Verdrängung der Minderheitsaktionäre durchsetzen, ohne verhandeln zu müssen, habe das Gericht in solchen Fällen eine verzerrte Ermessensausübung zurückzudrängen. Ansonsten würden die Eigentumsrechte der ausgeschlossenen Minderheitsaktionäre ausgehöhlt, was ihre Eigentumsgarantie verletze. Vorliegend sei eine Marktrisikoprämie von 4.5 % gegenüber einer neutralen Erwartung verzerrt. Das Obergericht hätte daher einen solchen Ansatz nicht deshalb als vertretbar betrachten dürfen, weil er noch in einem hinreichend wahrscheinlichen statistischen Streubereich um die unverzerrte Schätzung von 3.34 % liege. Zudem seien die Gutachter nicht von einem neutralen Beobachtungszeitraum ausgegangen. Das Einstiegsjahr sei entweder vor dem ersten oder nach dem zweiten Weltkrieg zu wählen. Vertretbar sei auch, den Zeitraum seit 1961 zu wählen, ab dem "normale Verhältnisse" geherrscht hätten, was zu Werten von etwa 2 % führe. Demnach sei eine Marktrisikoprämie von mehr als 2.5 % mit einer neutralen Ermessensausübung nicht mehr vereinbar.
5.4 Gemäss <ref-law> hat der Richter eine angemessene Ausgleichszahlung festzusetzen. Bei der Bestimmung der Angemessenheit ist zu beachten, dass die bei einer Fusion ausgeschlossenen Gesellschafter - entsprechend dem verfassungsmässigen Prinzip der vollen Entschädigung im Falle von Enteignungen (<ref-law>) - Anspruch auf eine Abfindung haben, welche dem wirklichen Wert ihrer bisherigen Anteils- und Mitgliedschaftsrechte entspricht (MARK MAUERHOFER, Squeeze-Out Merger, 2009, S. 136 f.; SEBASTIAN BURCKHARDT, in: Zürcher Kommentar zum Fusionsgesetz, 2004, N. 15 zu <ref-law>; ALEXANDER VOGEL UND ANDERE, Fusionsgesetz, 2005, N. 16 zu <ref-law>; LUKAS GLANZMANN, in: Stämpflis Handkommentar, Fusionsgesetz, Baker & McKenzie [Hrsg.], 2003, N. 2 zu <ref-law>; RETO SANWALD, Austritt und Ausschluss aus AG und GmbH, 2009, S. 456). Dieser Wert ist durch eine Bewertung der Anteilsrechte zu ermitteln, bei der <ref-law> analog anzuwenden ist (DIETER DUBS, in: Basler Kommentar, FusG, 2005, N. 15 und 21 zu <ref-law>; FELIX MEIER-DIETERLE, in: Zürcher Kommentar zum Fusionsgesetz, 2004, N. 10 zu <ref-law>). Demgemäss sind diesbezüglich das Vermögen der beteiligten Gesellschaften, die Verteilung der Stimmrechte sowie alle anderen relevanten Umstände zu berücksichtigen. Massgebend ist der Fortführungswert der Gesellschaften (GLANZMANN, a.a.O., N. 11 zu <ref-law>; BURCKHARDT, a.a.O., N. 34 zu <ref-law>; vgl. auch Botschaft zum Fusionsgesetz vom 13. Juni 2000, BBl 2000, 4401 Ziff. 2.1.2.2). Dieser Wert wird in der Regel aufgrund einer zukunftsbezogenen Ertragsbewertung, verbunden mit einer aktuellen Substanzbewertung, bestimmt, wobei verschiedene Methoden angewendet werden können (vgl. <ref-ruling> E. 6.2.2 - 6.2.5 mit Hinweisen). Demnach kommt den fusionierenden Gesellschaften bei der Wahl der Bewertungsmethode und der Bewertung der relevanten Umstände ein erheblicher Ermessensspielraum zu (Botschaft zum Fusionsgesetz, BBl 2000, 4401 und 4404 Ziff. 2.1.2.2; SANWALD, a.a.O., S. 456 f.; vgl. auch PETER BÖCKLI, Schweizer Aktienrecht, 4. Aufl. 2009, § 3 Rz. 86 ff. S. 361 ff.). Die Abfindung ist erst dann nicht mehr angemessen, wenn dieser Ermessensspielraum überschritten wird (BÜRGI/GLANZMANN, in: Stämpflis Handkommentar, Fusionsgesetz, Baker & McKenzie [Hrsg.], 2003, N. 6 zu <ref-law>; MEIER-DIETERLE, a.a.O., N. 10 zu <ref-law>; DUBS, a.a.O., N. 17 zu <ref-law>; PIERA BERETTA, Strukturanpassungen, in: SPR VIII/8, 2006, S. 162 f.; MATTHIAS AMMAN, Die Verletzung der Kontinuität der Anteils- und Mitgliedschaftsrechte und deren Ausgleichung nach <ref-law>, 2006, S. 83 f.; HANS CASPAR VON DER CRONE UND ANDERE, Die Klagen des Fusionsgesetzes, in: Fusionsgesetz, Kellerhals/Luginbühl [Hrsg.], 2004, S. 153 ff., 156; NICCOLÒ GOZZI, Schutz der Aktionäre bei Fusion und Spaltung gemäss Fusionsgesetz, 2009, S. 260; MAUERHOFER, a.a.O., S. 138). Dies trifft namentlich zu, wenn die Abfindung auf falschen oder unvollständigen tatsächlichen Annahmen beruht oder anerkannte Bewertungsgrundsätze und -methoden nicht oder unzutreffend angewendet wurden (BÜRGI/GLANZMANN, a.a.O., N. 8 zu <ref-law>; ALEXANDER VOGEL UND ANDERE, a.a.O., N. 4 zu <ref-law>; DANIEL EMCH, System des Rechtsschutzes im Fusionsgesetz, 2006, S. 153; AMMAN, a.a.O., S. 87 f. Rz. 138; vgl. auch; BÖCKLI, a.a.O., § 3 Rz. 259 S. 426, der annimmt, eine Gutheissung der Überprüfungsklage sei namentlich bei sachlich unhaltbarer oder widersprüchlicher Methodik denkbar). Zur Prüfung dieser Frage ziehen die Gerichte regelmässig mit diesen Grundsätzen und Methoden vertraute gerichtliche Experten bei. Bei der Prüfung ihrer Expertisen hat sich der Richter Zurückhaltung aufzuerlegen und nicht sein Wissen über das Fachwissen des Experten zu stellen, sondern sich im Allgemeinen auf die Prüfung von offensichtlichen Widersprüchen in der Expertise zu beschränken. Soweit die zur Anwendung gebrachten Bewertungsmethoden als Rechtsfragen zu überprüfen sind, wird der Richter etwa beurteilen können, ob der Experte eine Methode gewählt hat, die nachvollziehbar, plausibel und anerkannt ist, in vergleichbaren Fällen verbreitete Anwendung findet, begründetermassen besser oder mindestens ebenso bewährt ist wie andere Methoden und den Verhältnissen im Einzelfall Rechnung trägt. Zum Nachweis dieser Kriterien sollten die Experten - und im Bestreitungsfall die Parteien - soweit als möglich auf Belegstellen in der Fachliteratur verweisen (vgl. Urteil 4C.363/2000 vom 3. April 2001 E. 3b). Diese Grundsätze gelten auch bei Klagen nach <ref-law> (BERETTA, a.a.O., S. 163; EMCH, a.a.O., S. 155 f.).
5.5 Nach unbestrittener Darstellung der Gutachter entspricht bei der Bestimmung der Marktrisikoprämie die Anwendung des arithmetischen Mittels häufiger Praxis. Diese Methode findet somit in vergleichbaren Fällen verbreitete Anwendung. Auch wenn die Gutachter einen anderen Ansatz als richtig erachten, stellt demnach die Verwendung des arithmetischen Mittels keine Verletzung anerkannter Bewertungsgrundsätze ober -methoden dar. Eine Ermessensüberschreitung liegt somit entgegen der Meinung der Beschwerdeführer nicht vor, zumal auch sie einräumen, dass das Ergebnis nicht ausserhalb des statistischen Streubereichs des geometrischen Mittels liegt. Im Übrigen zeigen sie mit ihrer Kritik am verwendeten historischen Vergleichszeitraum nicht auf, nach welcher von den Gutachtern zu Unrecht missachteten wissenschaftlichen Lehrmeinung dieser methodisch unzutreffend sein soll. Demnach ist dem Bundesgericht verwehrt, insoweit vom Gutachten abzuweichen und damit sein Wissen über dasjenige der Gutachter zu stellen.
6. 6.1 Sodann rügen die Beschwerdeführer eine Verletzung ihres Anspruchs auf rechtliches Gehör. Zur Begründung bringen sie vor, die Vorschrift gemäss <ref-law>/VS, wonach die Parteien ihre Behauptungen im Vorverfahren vorzubringen haben, sei dem vorliegenden Verfahren nicht angemessen. Es könne nicht angehen, dass eine Partei nach einem Ergänzungsgutachten von weiteren Vorbringen, insbesondere von der Anrufung weiterer Beweise abgeschnitten werden. Vergleichbare Verfahren in Deutschland seien dem Amtsermittlungsgrundsatz unterworfen. Demnach müsse entweder dem Verfahren ein anderer rechtlicher Rahmen gegeben werden, oder es müsse eine Verpflichtung des Instruktionsrichters geschaffen werden, sein Ermessen nach <ref-law>/VS in ausgiebiger Weise auszuüben.
6.2 Mit dieser allgemeinen Kritik an der Walliser Zivilprozessordnung vermögen die Beschwerdeführer eine konkrete Verletzung ihres Anspruchs auf rechtliches Gehör nicht aufzuzeigen.
7. Schliesslich verlangen die Beschwerdeführer, die ihnen mit Urteil des Kantonsgerichts vom 23. Dezember 2010 zugesprochene Parteientschädigung sei von Fr. 12'000.-- auf Fr. 15'000.-- zu erhöhen. Wie aus der Schlussdenkschrift hervorgehe, hätte allein die Abdeckung der Reisekosten eine Parteientschädigung in dieser Höhe erfordert. Mit dieser Behauptung legen die Beschwerdeführer nicht rechtsgenüglich dar, inwiefern das Kantonsgericht bei der Festlegung der Parteientschädigung kantonales Recht willkürlich angewendet oder Bundesrecht verletzt haben soll.
8. 8.1 Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist.
8.2 Die Gerichtskosten werden in der Regel der unterliegenden Partei auferlegt. Das Bundesgericht kann die Kosten auch anders verteilen, wenn die Umstände es rechtfertigen (<ref-law>). Fraglich ist, ob solche Umstände vorliegen, weil gemäss <ref-law> bei Überprüfungsklagen grundsätzlich der übernehmende Rechtsträger die Kosten des Verfahrens trägt. Diese Regelung soll den ausgeschlossenen Gesellschaftern erlauben, eine Überprüfungsklage zu erheben, wenn sie legitime Gründe dazu haben, ohne dass sich die voraussichtlichen Prozesskosten prohibitiv auswirken (<ref-ruling> E. 2.1.2 S. 606 mit Hinweis). Die Kostenfolge zulasten der übernehmenden Gesellschaft stellt ein Korrektiv dafür dar, dass das Urteil nach <ref-law> Wirkung für alle Gesellschafter hat, die sich in der gleichen Rechtsstellung wie der Kläger befinden, und sich der Streitwert deshalb nach dem Betrag richtet, den die beklagte Gesellschaft im Fall ihres Unterliegens sämtlichen Gesellschaftern zu bezahlen hätte (Urteil 4A_440/2007 vom 6. Februar 2008 E. 1.1.2, nicht publ. in: <ref-ruling>). Das Bundesgericht hat bisher offengelassen, ob die Kostenregelung in <ref-law> auch im Verfahren vor Bundesgericht gilt (Urteil 4A_440/2007 vom 6. Februar 2008 E. 3, nicht publ. in: <ref-ruling>).
8.3 Nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts bezüglich Klagen aus aktienrechtlicher Verantwortlichkeit gilt die aus <ref-law> abgeleitete Kostenregelung mit ähnlicher Zielsetzung grundsätzlich nur im erstinstanzlichen Verfahren, nicht jedoch vor zweiter oder dritter Instanz, da im Rechtsmittelverfahren die Unsicherheit bezüglich der ins Recht zu fassenden Beteiligten geringer sind (Urteil 4C.155/1998 vom 15. Oktober 1998 E. 4c, publ. in: SJ 1999 I 349 f.; <ref-ruling> E. 2c). In der Lehre wird eine analoge Anwendung dieser Rechtsprechung auf Überprüfungsklagen gemäss <ref-law> abgelehnt, weil bei diesen der Kläger auch vor den Rechtsmittelinstanzen für alle Gesellschafter in der gleichen Rechtsstellung handelt (BÖCKLI, a.a.O., § 3 Rz. 264 S. 428; ihm folgend: EMCH, a.a.O., S. 167; GOZZI, a.a.O., S. 275 f.; AMMAN, a.a.O., S. 193 Rz. 361; BERETTA, a.a.O., S. 171; vgl. auch MAURER/VON DER CRONE, Prozesskostentragung bei der Überprüfungsklage nach <ref-law>, Schweizerische Zeitschrift für Wirtschafts- und Finanzmarktrecht, 2010, S. 77 ff., 79).
8.4 Der Gesetzgeber hat die Kostenfolgen im kantonalen und bundesgerichtlichen Verfahren insoweit unterschiedlich geregelt, als er in Art. 114 der Schweizerischen Zivilprozessordnung (ZPO, SR 272) für bestimmte Klageverfahren aus sozialpolitischen Gründen auf kantonaler Ebene Gebührenfreiheit und im bundesgerichtlichen Verfahren eine (reduzierte) Kostenpflicht vorgesehen hat (<ref-law>). Eine entsprechende Differenzierung rechtfertigt sich gleich wie bezüglich <ref-law> auch bezüglich der Überprüfungsklage nach <ref-law>, da deren Erfolgsaussichten vor erster Instanz, welche in der Regel eine Klärung durch einen Gutachter vornehmen muss, wesentlich schwieriger zu beurteilen sind als die Aussichten einer Beschwerde vor Bundesgericht, dem insoweit nur eine beschränkte Überprüfungskognition zukommt. Zudem entfallen im bundesgerichtlichen Verfahren die unter Umständen erheblichen Kosten für die Beweiserhebungen, weshalb auch das Kostenrisiko wesentlich kleiner ist. Demnach kann nicht allgemein gesagt werden, bei Klagen gemäss <ref-law> würden sich die Prozesskosten für Beschwerden vor Bundesgericht prohibitiv auswirken, erst recht nicht, wenn ein Beschwerdeführer ein erhebliches eigenes finanzielles Interesse am Klageverfahren hat und damit bezüglich des bundesgerichtlichen Verfahrens kein Missverhältnis zwischen dem Kostenrisiko und den finanziellen Erfolgsaussichten besteht (vgl. Urteil 4C.386/2002 vom 12. Oktober 2004 E. 6, nicht publ. in: <ref-ruling>, aber in: SJ 2005 I 380 f.; Urteil 4C.324/2001 vom 7. Februar 2002 E. 5, nicht publ. in: <ref-ruling>, aber in: SJ 2002 I 378).
8.5 Die Beschwerdeführer stellen Leistungsbegehren von insgesamt Fr. 216'000.--. Sie haben damit im Verhältnis zum Gesamtstreitwert von knapp Fr. 500'000.-- ein eigenes erhebliches Interesse am Verfahrensausgang. Es ist ihnen daher zuzumuten, das gegenüber dem kantonalen Verfahren reduzierte Kostenrisiko des bundesgerichtlichen Verfahrens zu tragen, weshalb ihnen gemäss dem Ausgang des Verfahrens nach dem allgemeinen Grundsatz der Kostenverteilung nach Unterliegen und Obsiegen die Gerichtskosten aufzuerlegen sind (<ref-law>). Entsprechend haben sie zudem die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren zu entschädigen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 8'000.-- werden den Beschwerdeführern auferlegt (unter solidarischer Haftung und intern je zur Hälfte).
3. Die Beschwerdeführer haben die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren (unter solidarischer Haftbarkeit und intern je zur Hälfte) mit Fr. 9'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Kantonsgericht des Kantons Wallis, I. zivilrechtliche Abteilung und dem Kantonsgericht des Kantons Wallis, Kassationsbehörde, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 20. September 2011
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Klett
Der Gerichtsschreiber: Gelzer