Sachverhalt:
A. Das Bezirksamt Muri verurteilte X._ mit Strafbefehl vom 3. November 2009 wegen einfacher Verletzung von Verkehrsregeln begangen durch Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit zu einer Busse von Fr. 700.--.
Auf Einsprache von X._ hin bestätigte das Gerichtspräsidium Muri am 16. März 2010 diesen Strafbefehl.
B. Das Obergericht des Kantons Aargau wies die von X._ erhobene Berufung am 23. Dezember 2010 ab.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, die Urteile des Gerichtspräsidiums Muri vom 16. März 2010 sowie des Obergerichts des Kantons Aargau vom 23. Dezember 2010 seien aufzuheben. Er sei von Schuld und Strafe freizusprechen.
Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.

Erwägungen:
1. Anfechtungsobjekt der Beschwerde an das Bundesgericht ist gemäss Art. 80 Abs. 1 BGG der letztinstanzliche kantonale Entscheid. Das ist vorliegend das Urteil des Obergerichts des Kantons Aargau vom 23. Dezember 2010. Soweit der Beschwerdeführer die Aufhebung des Urteils des Gerichtspräsidiums Muri vom 16. März 2010 verlangt, ist auf seine Beschwerde nicht einzutreten.
2. Dem Beschwerdeführer wird vorgeworfen, er sei am 5. Juli 2009 mit seinem Motorrad einem zivilen Polizeifahrzeug nachgefahren und habe dabei die zulässigen Höchstgeschwindigkeiten überschritten. Das Polizeifahrzeug sei mit eingeschaltetem Blaulicht und Wechselklanghorn von der Bremgartenstrasse in Merenschwand über Unterrüti nach Birri (Aristau) unterwegs gewesen.
3. Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz habe die Beweise willkürlich gewürdigt, weshalb ihre tatsächlichen Feststellungen offensichtlich falsch seien. Es sei nicht rechtsgenügend erstellt, dass er die Höchstgeschwindigkeiten überschritten habe. Der Polizeibeamte A._ habe das Tempo des von ihm gelenkten Motorrads und dessen Abstand zum Polizeifahrzeug nicht verlässlich schätzen können, was die Vorinstanz nicht berücksichtigt habe (Beschwerde S. 3 ff.).
3.1 Die Sachverhaltsfeststellungen der Vorinstanz können nur gerügt werden, wenn sie willkürlich sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruhen und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG; <ref-ruling> E. 1.4.1 S. 39).
Nach ständiger Rechtsprechung liegt Willkür im Sinne von Art. 9 BV vor, wenn der angefochtene Entscheid auf einer unhaltbaren oder widersprüchlichen Beweiswürdigung beruht, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft (<ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. 5.4 S. 148; je mit Hinweisen). Der Beschwerdeführer 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 substantiiert aufzuzeigen, inwiefern die gerügten Feststellungen bzw. die Unterlassung von Feststellungen offensichtlich unrichtig sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruhen. Auf eine Kritik an den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz, die diesen Anforderungen nicht genügt, ist nicht einzutreten (Art. 106 Abs. 2 BGG; <ref-ruling> E. 1.3.1 S. 68 mit Hinweisen).
Nach ständiger Rechtsprechung liegt Willkür im Sinne von Art. 9 BV vor, wenn der angefochtene Entscheid auf einer unhaltbaren oder widersprüchlichen Beweiswürdigung beruht, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft (<ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. 5.4 S. 148; je mit Hinweisen). Der Beschwerdeführer 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 substantiiert aufzuzeigen, inwiefern die gerügten Feststellungen bzw. die Unterlassung von Feststellungen offensichtlich unrichtig sind oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruhen. Auf eine Kritik an den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz, die diesen Anforderungen nicht genügt, ist nicht einzutreten (Art. 106 Abs. 2 BGG; <ref-ruling> E. 1.3.1 S. 68 mit Hinweisen).
3.2 3.2.1 Die Vorinstanz erachtet die Angaben im Polizeibericht sowie die mündlichen Ausführungen des als Zeugen einvernommenen Polizeibeamten A._ als detailreich, nachvollziehbar, lebensnah und in sich schlüssig. Sie seien logisch konsistent und würden sich durch eine hohe Glaubhaftigkeit auszeichnen. Der Zeuge habe ausgesagt, der Polizeibeamte B._ und er seien mit eingeschaltetem Blaulicht von Merenschwand in Richtung Wohlen gefahren, um einem Einbruchalarm nachzugehen. Ab dem Kreisverkehr Himmelrych in Merenschwand sei ihnen der Beschwerdeführer mit seinem Motorrad hinterhergefahren. Sie hätten das Polizeifahrzeug ausserorts auf die für sie [bei dringlichen Dienstfahrten] geltende Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h beschleunigt. In der "60er-Zone" bei Unterrüti habe ihnen ein Fahrzeug Platz gemacht. Der Beschwerdeführer sei immer noch hinter ihnen gewesen und habe das Fahrzeug ebenfalls überholt. Sie seien misstrauisch geworden, weshalb sie ihn vermehrt beobachtet hätten. Der Beschwerdeführer habe sich erst in Birri (Aristau) zurückfallen lassen. Die Vorinstanz führt weiter aus, nichts weise auf eine allfällige Falschbezichtigung hin. Sie kommt zum Schluss, der angeklagte Sachverhalt sei nach den glaubhaften Aussagen des Zeugen A._ erstellt (angefochtenes Urteil S. 6 f.).
3.2.2 Die Vorinstanz erwägt, in Bezug auf die Geschwindigkeit sei gemäss den Aussagen des Polizeibeamten A._ davon auszugehen, dass sie ausserorts 120 km/h und innerorts 75-80 km/h betragen habe. Er habe, nachdem ihnen in Unterrüti ein Fahrzeug ausgewichen sei, speziell darauf geachtet. Weil dieses rechts beiseite gefahren sei, um das Polizeifahrzeug vorbei zu lassen, geht die Vorinstanz davon aus, dass Letzteres bereits davor mit der bei dringlichen Dienstfahrten zulässigen und nicht nur mit der signalisierten Höchstgeschwindigkeit gefahren sei. Der Beschwerdeführer müsse ihnen von Anfang an mit übersetzter Geschwindigkeit gefolgt sein, sonst hätte ihn der Polizeibeamte aufgrund der direkt folgenden Rechtskurve nicht mehr gesehen, als er das Fahrzeug in Unterrüti ebenfalls überholt habe. Es spiele keine Rolle, in welchem Abstand er dem Polizeifahrzeug gefolgt sei und ob er diesen immer beibehalten habe. Damit erstellt sei, dass er die Höchstgeschwindigkeiten überschritten habe, genüge es, dass ihn der Polizeibeamte gemäss seinen glaubhaften Aussagen über eine Strecke von über zwei Kilometern hinter sich habe beobachten können (angefochtenes Urteil S. 8).
3.3 Der Beschwerdeführer setzt sich mit der schlüssigen Beweiswürdigung der Vorinstanz und ihren tatsächlichen Feststellungen grösstenteils nicht substantiiert auseinander. Soweit er lediglich seine eigene Sicht der Dinge darlegt, ohne näher zu erörtern, inwiefern die Vorinstanz in Willkür verfallen sein sollte, erschöpfen sich seine Ausführungen in unzulässiger appellatorischer Kritik. Darauf ist nicht einzutreten. Dies ist der Fall, wenn er vorbringt, die Vorinstanz habe aufgrund der Aussage des Polizeibeamten A._, wonach er dem Motorrad anfangs keine besondere Bedeutung geschenkt habe, nicht folgern dürfen, seine Äusserung, der Beschwerdeführer sei ihnen immer etwa im gleichen Abstand gefolgt, sei schlüssig und nachvollziehbar (Beschwerde S. 4).
3.4 Der Beschwerdeführer macht geltend, bezüglich der Strecke zwischen Merenschwand und Unterrüti stehe nicht fest, ob die Polizeibeamten tatsächlich die für sie zulässige Maximalgeschwindigkeit ausgeschöpft hätten. Aus dem Umstand, dass ihnen in Unterrüti ein vorausfahrendes Fahrzeug ausgewichen sei, um sie vorbeifahren zu lassen, könne nicht ohne Willkür darauf geschlossen werden. Auch der Polizeibeamte A._ habe nicht sagen können, wie schnell sie in diesem Streckenbereich gefahren seien (Beschwerde S. 4 f.).
Die Rüge ist unbegründet. Wie dargelegt, stellt die Vorinstanz zur Geschwindigkeit (auch in diesem Streckenbereich) auf die Angaben im Polizeirapport und die glaubhaften Aussagen des Zeugen A._ ab. Gemäss Polizeirapport betrug die Geschwindigkeit des Polizeifahrzeugs und des Beschwerdeführers ausserorts 120 km/h, innerorts 75-80 km/h sowie in der "60er-Zone" 80 km/h. Dieser Rapport wurde unmittelbar nach dem Vorfall erstellt und vom Beschwerdeführer unterschriftlich bestätigt (Verfahrensakten S. 9 f.). Selbst wenn berücksichtigt wird, dass der Polizeibeamte in diesem Streckenbereich die Geschwindigkeit nicht auf dem Tacho überprüfte, ist die vorinstanzliche Feststellung, wonach, das Polizeifahrzeug bereits vor Unterrüti mit der für sie zulässigen Höchstgeschwindigkeit unterwegs war, nicht willkürlich. Der Zeuge A._ sagte anlässlich der erstinstanzlichen Hauptverhandlung diesbezüglich aus, es habe nicht so viel Verkehr gehabt, weshalb sie mit Sicherheit die Maximalgeschwindigkeit gefahren seien. Er sei zwar nicht selber gefahren und habe das Tempo nicht vom Tacho abgelesen. Allerdings habe er es auf dem GPS-Gerät, das sich in der Mitte des Fahrzeugs befinde, gesehen (Gerichtsakten S. 25).
3.5 Der Beschwerdeführer macht geltend, es stehe nicht fest, mit welchem Abstand er dem Polizeifahrzeug gefolgt sei und ob dieser immer gleich geblieben sei. Vorliegend sei auch keine Nachfahrmessung erfolgt (Beschwerde S. 5 f.).
Es ist nicht ersichtlich und wird vom Beschwerdeführer nicht rechtsgenügend dargelegt, inwiefern die Frage des genauen Abstandes zwischen seinem Motorrad und dem Polizeifahrzeug für den Ausgang des Verfahrens, in welchem es um die Missachtung der Höchstgeschwindigkeiten und nicht um einen allfällig ungenügenden Abstand beim Hintereinanderfahren geht, ausschlaggebend sein könnte. Ob dieser Abstand während der gesamten Nachfahrt des Beschwerdeführers immer gleich gross war, kann offen bleiben. Massgebend ist einzig, dass die Vorinstanz willkürfrei folgern durfte, er müsse dem Polizeifahrzeug von Anfang an mit übersetzter Geschwindigkeit gefolgt sein, ansonsten ihn der Zeuge A._ aufgrund der Rechtskurve in Unterrüti nicht mehr gesehen hätte. Dieser habe überdies glaubhaft ausgesagt, er habe den Beschwerdeführer während über zwei Kilometer hinter sich beobachten können.
Entgegen der Auffassung des Beschwerdeführers stellt sich die Frage der korrekten Durchführung einer Nachfahrmessung nicht. Die Übertretungen der Höchstgeschwindigkeiten wurden nicht durch eine Nachfahrkontrolle erfasst. Das Polizeiauto fuhr vor dem Beschwerdeführer. Dieser begründet denn auch mit keinem Wort, dass und inwieweit eine Nachfahrmessung hätte durchgeführt werden müssen.
4. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens hat der Beschwerdeführer die bundesgerichtlichen Kosten zu tragen (Art. 66 Abs. 1 BGG).

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, 4. April 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Favre Pasquini