Sachverhalt:
A. X._ transportierte zwischen Januar 2007 und März 2007 insgesamt 5 kg Heroin von A._ nach Olten, Pratteln und zweimal nach Horw, wobei er sich mangels Führerausweis von seiner mitangeklagten Ehefrau B._ (Verfahren 6B_7/2012) chauffieren liess. Für die vier Transporte erhielt er insgesamt Euro 1000.--, wobei ihm pro Transport Fr. 1'000.-- bis Fr. 1'500.-- versprochen worden waren.
B. Das Bezirksgericht Lenzburg verurteilte X._ am 24. März 2011 wegen mehrfacher qualifizierter Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz. Vom Vorwurf des Beförderns und Aufbewahrens von Betäubungsmitteln sowie der mehrfachen Geldwäscherei sprach es ihn frei. Es verurteilte X._ zu einer Freiheitsstrafe von drei Jahren, unter Anrechnung von 44 Tagen Untersuchungshaft. Den Vollzug der Strafe schob es im Umfang von zweieinhalb Jahren teilweise auf und setzte die Probezeit auf drei Jahre fest.
Die von der Staatsanwaltschaft gegen das Urteil erhobene Berufung hiess das Obergericht des Kantons Aargau am 29. September 2011 teilweise gut. Es bestätigte den Schuld- und Freispruch, verurteilte X._ jedoch zu einer (unbedingten) Freiheitsstrafe von vier Jahren, unter Anrechnung von 44 Tagen Untersuchungshaft.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, die Ziffern 1.3, 2 und 3 des Urteils des Obergerichts des Kantons Aargau seien aufzuheben. Er sei zu einer Freiheitsstrafe von drei Jahren zu verurteilen, wobei der Vollzug der Freiheitsstrafe im Umfang von zweieinhalb Jahren aufzuschieben und die Probezeit auf drei Jahre festzusetzen sei.

Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt in seiner Beschwerde die vorinstanzliche Strafzumessung. Die Vorinstanz habe die mehrfache Tatbegehung bereits im qualifizierten Tatbestand der Bandenmässigkeit berücksichtigt. Das bandenmässige Handeln habe sie zudem verschuldenserhöhend bei der Strafzumessung bewertet. Dies verstosse gegen das Doppelverwertungsverbot, weshalb die Tatkomponente weniger schwer wiege als die Vorinstanz annehme (Beschwerde, S. 4 f.).
Er habe die ersten beiden Drogentransporte nicht deshalb gestanden, weil er durch die abgehörten Telefongespräche belastet worden sei. Sein umfassendes Geständnis habe den Ermittlungsbehörden erst Kenntnis der Drogentransporte nach Horw verschafft. Das Geständnis müsse daher bei der Strafzumessung stärker berücksichtigt werden (Beschwerde, S. 5 f.).
Der Beschwerdeführer beruft sich weiter auf eine erhöhte Strafempfindlichkeit, da er drei kleine Kinder habe. Er habe während der Untersuchungshaft sehr gelitten, habe sich Selbstverletzungen zugefügt und einen Suizidversuch unternommen, weshalb er fortan medikamentös habe behandelt werden müssen. Seine Ehe habe aufgrund der Ungewissheit gelitten (Beschwerde, S. 6).
Weiter rügt der Beschwerdeführer eine zu lange Verfahrensdauer, welche die Vorinstanz im Gegensatz zur ersten Instanz nicht strafmildernd bewertet habe. Ebenfalls habe er sich seit den inkriminierten Handlungen im Frühjahr 2007 wohlverhalten. Auch wenn eine deliktsfreie Lebensführung vorausgesetzt werden könne, sei sein langdauerndes Wohlverhalten strafmildernd zu berücksichtigen (Beschwerde, S. 8).
Der Beschwerdeführer erachtet die Strafzumessung insgesamt als nicht angemessen. Richtigerweise hätte die Vorinstanz eine Strafe von höchstens drei Jahren ausgefällt und den Vollzug im Umfang von zweieinhalb Jahren aufgeschoben (Beschwerde, S. 9).
1.2 Gemäss <ref-law> misst der Richter die Strafe nach dem Verschulden des Täters zu. Er beurteilt die Beweggründe, das Vorleben und die persönlichen Verhältnisse des Schuldigen. Es liegt im Ermessen des Sachrichters, in welchem Umfang er die verschiedenen Strafzumessungsfaktoren berücksichtigt. Das Bundesgericht greift auf Beschwerde hin nur in die Strafzumessung ein, wenn die Vorinstanz den gesetzlichen Strafrahmen über- oder unterschritten hat, wenn sie von rechtlich nicht massgebenden Kriterien ausgegangen ist oder wesentliche Gesichtspunkte ausser Acht gelassen bzw. in Überschreitung oder Missbrauch ihres Ermessens falsch gewichtet hat (<ref-ruling> E. 5.6 mit Hinweis).
1.3 Die Vorinstanz nimmt die Strafzumessung korrekt vor und berücksichtigt die relevanten Tat- und Täterkomponenten. Darauf kann verwiesen werden (angefochtenes Urteil, S. 9 ff.). Der Einwand des Beschwerdeführers, die Vorinstanz habe die mehrfache Tatbegehung bereits im qualifizierten Tatbestand der Bandenmässigkeit und damit doppelt berücksichtigt, geht fehl. Wesentlich für den Begriff der Bande ist der Organisationsgrad und die Intensität der Zusammenarbeit der Täter. Das bandenmässige Handeln zeichnet sich durch einen ausdrücklich oder konkludent geäusserten Willen der Beteiligten aus, inskünftig zur Verübung mehrerer selbständiger, im Einzelnen möglicherweise noch unbestimmter Straftaten, zusammenzuwirken (ausführlich zur Charakteristik einer Bande <ref-ruling> E. 2 und 3). Die Qualifizierung erfolgt wegen der von der Bande ausgehenden Gefährlichkeit (Urteil 6B_294/2011 vom 16. September 2011 E. 2.1), nicht jedoch aufgrund der Anzahl verübter Straftaten. Für die Annahme der Bandenmässigkeit genügt auch bloss eine verübte Straftat, solange sich der Wille der Mitglieder auf die gemeinsame Begehung einer Mehrzahl weiterer Delikte richtet (Urteil 6B_294/2011 vom 16. September 2011 E. 2.1; <ref-ruling> E. 1b). Die Vorinstanz hat somit nicht gegen das Doppelverwertungsverbot verstossen.
1.4 Die Vorinstanz berücksichtigt das Geständnis des Beschwerdeführers sowie seine Einsicht und Reue strafmildernd. Die Vorinstanz weist dabei ausdrücklich auf den Umstand hin, dass er die Drogentransporte nach Horw von sich aus zugegeben hat. Seine Behauptung, er habe die ersten beiden Transporte nicht aufgrund der abgehörten Telefongespräche eingeräumt, ist unbelegt. Die Vorinstanz erwägt ausserdem, dass der Beschwerdeführer die inkriminierten Handlungen seiner Ehefrau nicht ohne weiteres eingeräumt, seine Taten beschönigt und in Bezug auf seine Drogenkenntnisse Schutzbehauptungen aufgestellt habe. Dass die Vorinstanz von einer weitergehenden Strafmilderung absieht, ist nicht zu beanstanden.
1.5 Der Beschwerdeführer beruft sich zudem vergeblich auf eine erhöhte Strafempfindlichkeit wegen seiner persönlichen und familiären Lage. Der Beschwerdeführer vermag daraus nichts zu seinen Gunsten abzuleiten. Insoweit ist auf die bundesgerichtliche Rechtsprechung zur Relevanz der familiären Situation im Rahmen der Strafempfindlichkeit zu verweisen (vgl. Urteil 6B_470/2009 vom 23. November 2009 E. 2.5 mit zahlreichen Hinweisen). Die Vorinstanz berücksichtigt beim Beschwerdeführer immerhin eine leicht erhöhte Strafempfindlichkeit, die sich in geringem Masse strafmildernd auswirke. Dies ist nicht zu beanstanden.
1.6 Schliesslich rügt der Beschwerdeführer zu Unrecht eine übermässige Verfahrensdauer. Die Vorinstanz begründet ausführlich, weshalb eine Verletzung des Beschleunigungsgebots zu verneinen ist (angefochtenes Urteil, S. 14 ff.). Die inkriminierten Handlungen ereigneten sich zwischen Januar 2007 und März 2007, wobei der Beschwerdeführer Teil einer international tätigen Drogenbande bildete, die umfangreiche Ermittlungen in verschiedenen Kantonen erforderten. Gemäss Vorinstanz fand die Schlusseinvernahme am 18. Juni 2008 statt, und das Ermittlungsverfahren wurde am 2. Oktober 2008 abgeschlossen. Die Akteneröffnung erfolgte am 29. Juli 2009, wobei auf Verlangen des Beschwerdeführers die eingeräumte Frist bis Ende September 2009 erstreckt wurde. Der Schlussbericht des Bezirksamts Lenzburg datiert vom 15. Juli 2010, die Anklageschrift der Staatsanwaltschaft vom 11. August 2010. Der erstinstanzliche Entscheid erging am 24. März 2011. Der Zeitraum zwischen der Schlusseinvernahme und dem Schlussbericht des Bezirksamts Lenzburg ist zwar als eher lang zu betrachten. Die einzelnen Verfahrensschritte und die Verfahrensdauer insgesamt erweisen sich im zu beurteilenden Fall jedoch noch als vertretbar. Eine Strafmilderung lässt sich daraus nicht ableiten.
1.7 Die Vorinstanz berücksichtigt die rund vierjährige deliktsfreie Zeit des Beschwerdeführers bei der Strafzumessung nicht. Dies ist nicht zu beanstanden. Die Vorinstanz trägt damit dem Umstand Rechnung, dass deliktsfreies Verhalten während eines laufenden Strafverfahrens vorausgesetzt werden darf.
Eine Verletzung von <ref-law> liegt nicht vor.
2. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Die bundesgerichtlichen Kosten sind dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>).

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 Aargau, Strafgericht, 1. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 5. Juli 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Keller