Sachverhalt:
A. Das Bezirksgericht Muri verurteilte X._ am 21. Oktober 2010 wegen grober Verletzung der Verkehrsregeln durch Überschreiten der allgemeinen Höchstgeschwindigkeit ausserorts um 33 km/h (Art. 90 Ziff. 2 i.V.m. <ref-law> und Art. 4a Abs. 1 lit. b VRV) zu einer bedingten Geldstrafe von 10 Tagessätzen zu Fr. 200.-- und einer Busse von Fr. 600.--.
Das Obergericht des Kantons Aargau bestätigte auf Berufung von X._ hin am 28. Februar 2011 den erstinstanzlichen Schuldspruch und die Geldstrafe. Die Verbindungsbusse reduzierte es in teilweiser Gutheissung der Berufung auf Fr. 500.--.
B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit dem Antrag, das Urteil des Obergerichts vom 28. Februar 2001 aufzuheben und ihn freizusprechen.
C. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.

Erwägungen:
1. Die Vorinstanz hält für erwiesen, dass der Beschwerdeführer am 8. Juli 2010 um 12.13 Uhr bei einem Überholmanöver auf der Kantonsstrasse 260 in Rottenschwil/AG die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h (nach Abzug der Sicherheitsmarge) um 33 km/h überschritt. Die dem Beschwerdeführer zur Last gelegte Geschwindigkeitsüberschreitung wurde von der Polizei anlässlich einer stationären Geschwindigkeitsmessung ab Stativ mit einem Laser-Messgerät festgestellt und dokumentiert.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung von Ziff. 5 der Weisungen des Bundesamtes für Strassen (ASTRA), da der Ort der Geschwindigkeitsmessung und die Fahrtrichtung der kontrollierten Fahrzeuge im Messprotokoll nur ungenügend wiedergegeben würden.
Entgegen den Weisungen des ASTRA seien die verantwortlichen Kontrollpersonen im Messprotokoll zudem nicht mit dem vollen Namen, sondern nur mit den Abkürzungen "ghub" und "shos" erwähnt worden. Es könne nicht angehen, dass sich ein Beschwerdeführer den vollen Namen des für die Messung Verantwortlichen mühsam aus den Akten zusammensuchen müsse. Auf dem Messprotokoll werde mehr als eine Person aufgeführt. Weisungswidrig sei es, wenn die Namen aller möglichen für die Messung verantwortlichen Personen erschienen .
Unklar sei sodann, was zwischen 10.50 und 12.00 Uhr mit dem Messgerät geschehen sei. Zu seinen Gunsten sei daher davon auszugehen, dass das auf einem Stativ montierte Gerät eingepackt und wieder neu aufgestellt worden sei. Die Tatsache, dass in dieser Zeit keine Messungen vorgenommen worden seien, weise darauf hin, dass die Messung "als Ganzes" unterbrochen worden sei. Aus dem Umstand, dass ein entsprechender Vermerk im Protokoll fehle, könne nicht geschlossen werden, das Gerät sei nicht abgebaut worden. Bei der Wiederaufnahme der Messungen um 12.00 Uhr hätte daher zwingend ein neuer Gerätetest durchgeführt werden müssen.
Das Messprotokoll vom 8. Juni 2010 leide folglich an verschiedenen Mängeln und sei nicht verwertbar. Zöge man das fehlerhafte Geschwindigkeitsmessprotokoll dennoch heran, bestünden unüberwindbare Zweifel an einem strafbaren Verhalten, weshalb er gestützt auf den Grundsatz in dubio pro reo freizusprechen sei.
2.2 Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann nur gerügt werden, wenn sie willkürlich (<ref-law>) ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.1). Dem Grundsatz in dubio pro reo kommt in seiner vom Beschwerdeführer angerufenen Funktion als Beweiswürdigungsregel im Verfahren vor dem Bundesgericht keine über das Willkürverbot von <ref-law> hinausgehende selbständige Bedeutung zu (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 2a; je mit Hinweisen).
Willkür bei der Beweiswürdigung liegt vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht. Dass eine andere Lösung oder Würdigung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, genügt für die Annahme von Willkür nicht (<ref-ruling> E. 5.4 mit Hinweisen). Die Rüge der Willkür muss in der Beschwerde anhand des angefochtenen Entscheids präzise vorgebracht und begründet werden, ansonsten darauf nicht eingetreten wird (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.1; <ref-ruling> E. 2.2).
2.3 Die Weisungen des ASTRA über die Geschwindigkeitskontrollen vom 22. Mai 2008 haben keinen Gesetzescharakter und sind nicht als Bundesrecht im Sinne von <ref-law> zu betrachten. Sie lassen die freie Beweiswürdigung durch die Gerichte unberührt (<ref-ruling> E. 3; <ref-ruling>). Eine allfällige Verletzung der Weisungen des ASTRA vom 22. Mai 2008 führt daher nicht zwingend zu einer Unverwertbarkeit des Messergebnisses und zu einem Freispruch des Betroffenen (vgl. Urteile 6B_473/2010 vom 19. Juli 2010 E. 3.1 mit Hinweisen; 6B_988/2008 vom 14. April 2009 E. 1.2).
2.3 Die Weisungen des ASTRA über die Geschwindigkeitskontrollen vom 22. Mai 2008 haben keinen Gesetzescharakter und sind nicht als Bundesrecht im Sinne von <ref-law> zu betrachten. Sie lassen die freie Beweiswürdigung durch die Gerichte unberührt (<ref-ruling> E. 3; <ref-ruling>). Eine allfällige Verletzung der Weisungen des ASTRA vom 22. Mai 2008 führt daher nicht zwingend zu einer Unverwertbarkeit des Messergebnisses und zu einem Freispruch des Betroffenen (vgl. Urteile 6B_473/2010 vom 19. Juli 2010 E. 3.1 mit Hinweisen; 6B_988/2008 vom 14. April 2009 E. 1.2).
2.4 2.4.1 Die Vorinstanz stellt willkürfrei fest, dass der Beschwerdeführer die genaue Örtlichkeit der Geschwindigkeitskontrolle kannte, da er unmittelbar nach der Kontrolle durch die Polizeiequipe habe angehalten werden können (angefochtenes Urteil E. 5.2.2. S. 6 f.). Unbestritten ist zudem, dass dieser zum gegebenen Zeitpunkt in Richtung Rottenschwil unterwegs war (angefochtenes Urteil E. 5.2.3. S. 7). Offen bleiben kann daher, ob die Beschreibung der Örtlichkeit im Messprotokoll, wie vom Beschwerdeführer behauptet, auf mehrere Abschnitte der Kantonsstrasse 260 zutrifft und ob die Angaben bezüglich Fahrtrichtung möglicherweise ungenau sind (vgl. angefochtenes Urteil E. 5.2.2. S. 6 f.), da diese allfälligen Unzulänglichkeiten nichts am Beweisergebnis zu ändern vermöchten.
2.4.2 Was die verantwortlichen Kontrollpersonen anbelangt, so weist die Vorinstanz darauf hin, dass diese aufgrund des Messprotokolls ohne weiteres identifizierbar waren, was vom Beschwerdeführer nicht beanstandet wird. Der Umstand, dass im Messprotokoll lediglich die Namenskürzel vermerkt waren, lässt dieses daher noch nicht als mangelhaft erscheinen. Des Weiteren erwägt die Vorinstanz zutreffend, dass mehrere Personen für die Messung verantwortlich sein können (vgl. angefochtenes Urteil E. 5.2.4. S. 8). Etwas anderes kann auch Ziff. 5 der Weisung des ASTRA vom 22. Mai 2008 nicht entnommen werden. Nicht ersichtlich ist zudem, inwiefern sich der Umstand, dass vorliegend zwei Personen für die Messung zuständig waren, zum Nachteil des Beschwerdeführers hätte auswirken können.
2.4.3 Bezüglich des behaupteten Abbaus des Messgeräts während der Messpause bzw. des angeblich zu Unrecht unterlassenen Gerätetests führt die Vorinstanz mit Verweis auf das Urteil des Bezirksgerichts aus, die Geschwindigkeitsmessung sei gemäss dem Messprotokoll vom 8. Juni 2010 in zwei Zeitabschnitten (8.50-10.50 Uhr und 12.00-12.30 Uhr) erfolgt. Die Annahme des Beschwerdeführers, dass sich die Beamten während der Messpause vom Mess-Standort entfernt hätten, sei eine reine Mutmassung, welche sich nicht mit dem Protokoll decke. Hätten sich die Polizeibeamten vom Messort entfernt oder die Messanlage abgebaut, wäre dies als besonderes Vorkommnis gemäss Ziff. 5 der Weisungen zu protokollieren gewesen. Anzeichen, dass die Messapparatur nicht ordnungsgemäss funktioniert hätte, seien nicht ersichtlich. Der laut Weisung erforderliche Gerätetest sei sowohl zu Beginn als auch nach Abschluss der Messungen durchgeführt worden. Das Gerät sei jeweils in Ordnung gewesen. Aufgrund des erfolgreichen Gerätetests, welcher 17 Minuten nach der Messung des Beschwerdeführers durchgeführt worden sei, sei erstellt, dass sich die Messapparatur auch während der zweiten Messperiode in einwandfreiem Zustand befunden habe. Eine Abweichung zwischen bildlicher Erfassung und Geschwindigkeitsmessung könne ausgeschlossen werden (angefochtenes Urteil E. 5.2.5 S. 8 f.).
Der Beschwerdeführer setzt sich mit den vorinstanzlichen Erwägungen nur ungenügend auseinander. Insbesondere legt er nicht dar, inwiefern die Auffassung der Vorinstanz, das Gerät sei während der Messpause nicht abgebaut worden und habe auch während der zweiten Messperiode einwandfrei funktioniert, willkürlich sein soll. Seine Ausführungen erschöpfen sich in einer unzulässigen appellatorischen Kritik. Darauf ist nicht einzutreten (<ref-law>).
2.5 Die dem Beschwerdeführer zur Last gelegte Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ist ausreichend dokumentiert. Die Vorinstanz durfte ohne Willkür auf die Geschwindigkeitsmessung vom 8. Juli 2010 abstellen. Die Verurteilung wegen grober Verletzung der Verkehrsregeln im Sinne von Art. 90 Ziff. 2 i.V.m. <ref-law> verletzt kein Bundesrecht.
3. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens wird der Beschwerdeführer kostenpflichtig (<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, 3. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 31. Mai 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Mathys Unseld