Sachverhalt:
A. X._ fuhr am 10. April 2010 kurz vor 11.00 Uhr mit einem Lieferwagen in Malters (LU) auf der Umfahrungsstrasse in Richtung Littau (LU). Er wurde bei einer Geschwindigkeitskontrolle mit 116 km/h gemessen. Nach Abzug der technisch bedingten Sicherheitsmarge von 6 km/h verblieb eine Überschreitung der erlaubten Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h ausserorts um 30 km/h.
B. Mit Entscheid des Bezirksgerichts Kriens vom 18. März 2011 wurde X._ der groben Verletzung der Verkehrsregeln durch Überschreiten der zulässigen Höchstgeschwindigkeit schuldig gesprochen und zu einer unbedingten Geldstrafe von 14 Tagessätzen zu Fr. 50.-- verurteilt. Zudem widerrief das Bezirksgericht Kriens den bedingten Vollzug einer Geldstrafe aus dem Jahre 2008.
Das Obergericht des Kantons Luzern bestätigte im Berufungsverfahren am 4. Oktober 2011 den erstinstanzlichen Schuldspruch. Es setzte die unbedingte Geldstrafe auf 14 Tagessätze zu Fr. 30.-- fest.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt insbesondere, das Urteil des Obergerichts des Kantons Luzern sei aufzuheben. Er sei vom Vorwurf der groben Verkehrsregelverletzung freizusprechen und wegen einfacher Verletzung der Verkehrsregeln mit einer Busse zu bestrafen. Der bedingte Vollzug der Geldstrafe aus dem Jahre 2008 sei nicht zu widerrufen. Im Falle einer Bestätigung des vorinstanzlichen Schuldspruchs sei ihm eine bedingte Geldstrafe aufzuerlegen und der Tagessatz auf Fr. 10.-- festzusetzen.

Erwägungen:
1. Der Beschwerdeführer beantragt, es sei durch das Bundesgericht ein Augenschein durchzuführen. Die verlangte Beweismassnahme ist abzuweisen. Der entscheidrelevante Sachverhalt ergibt sich mit hinreichender Klarheit aus dem vorinstanzlichen Entscheid und den in den Akten liegenden Fotografien. Zudem ist das Bundesgericht grundsätzlich an den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt gebunden (<ref-law>).
2. 2.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, den objektiven und subjektiven Tatbestand der groben Verletzung der Verkehrsregeln im Sinne von <ref-law> nicht erfüllt zu haben. Die Strasse sei sehr breit, trocken, gerade und übersichtlich und die Sicht sehr gut gewesen. Es habe ein sehr geringes Verkehrsaufkommen geherrscht. Die Autostrasse sei kaum erkennbar in die Hauptstrasse übergegangen. Bei einer konkreten Gefahr wäre er jederzeit in der Lage gewesen, das Tempo zu reduzieren respektive anzuhalten. Eine konkrete Gefährdung habe nicht bestanden. Zudem habe er nicht rücksichtslos gehandelt. Er habe niemanden vorsätzlich gefährdet und eine solche Gefährdung auch nicht in Kauf genommen. Die Signalisation am Ende der Autostrasse habe er nicht genügend beachtet. Dass er nicht auf den Tachometer geschaut habe, könne nicht als rücksichtslos bezeichnet werden (vgl. Beschwerde S. 3 ff.).
2.2 Die Vorinstanz erwägt, es bestehe keine Veranlassung, von der bundesgerichtlichen Rechtsprechung abzuweichen, wonach die hier zu beurteilende Geschwindigkeitsüberschreitung ungeachtet der konkreten Umstände in objektiver Hinsicht eine grobe Verletzung der Verkehrsregeln darstelle.
In subjektiver Hinsicht gelangt die Vorinstanz unter Hinweis auf die bundesgerichtliche Rechtsprechung zum Schluss, wer die Höchstgeschwindigkeit derart massiv überschreite, handle in aller Regel vorsätzlich oder mindestens grobfahrlässig. Zudem habe der Beschwerdeführer jederzeit mit abbiegenden oder einbiegenden Fahrzeugen sowie aufgrund eines Radstreifens mit Fahrradfahrern rechnen müssen. Es habe das Risiko bestanden, bei einem überraschenden Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer oder bei Hindernissen auf der Fahrbahn nicht mehr sachgerecht reagieren zu können. Der Beschwerdeführer sei nach eigenen Angaben in Eile gewesen und habe nicht auf den Tachometer geschaut. Er sei ortskundig und habe die Strecke gekannt. Zudem habe er gewusst, dass es auf dem fraglichen Streckenabschnitt zu einer Reduktion der zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h auf 80 km/h kommen würde. Dennoch habe er es unterlassen, die Signalisation aufmerksam zu befolgen. Sein Verhalten sei als rücksichts- und bedenkenlos zu qualifizieren (vorinstanzlicher Entscheid S. 5 ff.).
2.3 Gemäss <ref-law> wird mit Freiheitsstrafe bis zu drei Jahren oder Geldstrafe bestraft, wer durch grobe Verletzung der Verkehrsregeln eine ernstliche Gefahr für die Sicherheit anderer hervorruft oder in Kauf nimmt (vgl. auch <ref-law>). Der Tatbestand ist nach der Rechtsprechung objektiv erfüllt, wenn der Täter eine wichtige Verkehrsvorschrift in objektiv schwerwiegender Weise missachtet und die Verkehrssicherheit ernstlich gefährdet. Eine ernstliche Gefahr für die Sicherheit anderer ist bereits bei einer erhöhten abstrakten Gefährdung gegeben. Diese setzt die naheliegende Möglichkeit einer konkreten Gefährdung oder Verletzung voraus (<ref-ruling> E. 3.2 S. 136 mit Hinweisen).
Subjektiv erfordert der Tatbestand von <ref-law> ein rücksichtsloses oder sonst schwerwiegend verkehrswidriges Verhalten, das heisst ein schweres Verschulden, bei fahrlässigem Handeln mindestens grobe Fahrlässigkeit. Diese ist zu bejahen, wenn der Täter sich der allgemeinen Gefährlichkeit seiner verkehrswidrigen Fahrweise bewusst ist. Grobe Fahrlässigkeit kann aber auch vorliegen, wenn der Täter die Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer pflichtwidrig gar nicht in Betracht zieht, also unbewusst fahrlässig handelt. In solchen Fällen ist grobe Fahrlässigkeit zu bejahen, wenn das Nichtbedenken der Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer auf Rücksichtslosigkeit beruht (<ref-ruling> E. 3.2 S. 136 mit Hinweisen).
Nach ständiger Rechtsprechung sind die objektiven und grundsätzlich auch die subjektiven Voraussetzungen der groben Verkehrsregelverletzung im Sinne von <ref-law> ungeachtet der konkreten Umstände zu bejahen, wenn die allgemeine Höchstgeschwindigkeit auf Strassen ausserorts von 80 km/h um 30 km/h oder mehr überschritten wird (<ref-ruling> E. 3.1 S. 237 f.; <ref-ruling> E. 2c S. 263; je mit Hinweisen). Dies gilt auch bei Geschwindigkeiten, die genau auf dem genannten Grenzwert liegen (Urteil 6B_563/2009 vom 20. November 2009 E. 1.4.1 mit Hinweis).
2.4 2.4.1 Nach Art. 4a Abs. 1 lit. b der Verkehrsregelnverordnung vom 13. November 1962 (VRV; SR 741.11) beträgt die allgemeine Höchstgeschwindigkeit für Fahrzeuge unter günstigen Strassen-, Verkehrs- und Sichtverhältnissen auf Strassen ausserhalb von Ortschaften, ausgenommen auf Autobahnen, 80 km/h. Der Beschwerdeführer hat diese Höchstgeschwindigkeit nach Abzug einer Sicherheitsmarge von 6 km/h (vgl. Art. 8 Abs. 1 lit. a Ziff. 2 der Verordnung des Bundesamts für Strassen [ASTRA] vom 22. Mai 2008 zur Strassenverkehrskontrollverordnung [VSKV-ASTRA; SR 741.013.1] sowie Ziff. I.4. der Weisungen des ASTRA vom 22. Mai 2008 über polizeiliche Geschwindigkeitskontrollen und Rotlichtüberwachung im Strassenverkehr) um 30 km/h überschritten. Er wirft die Frage auf, ob die Geschwindigkeitsüberschreitung allenfalls auch weniger als 30 km/h betragen hätte. Damit entfernt er sich, wenn auch nur implizit, in unzulässiger Weise vom verbindlichen Sachverhalt der Vorinstanz (<ref-law>). Eine willkürliche Beweiswürdigung (<ref-law>) macht er nicht geltend, weshalb er damit nicht zu hören ist. Bei den Vorschriften über die Geschwindigkeit handelt es sich um grundlegende Verkehrsregeln. Sie sind wesentlich für die Sicherheit des Strassenverkehrs (<ref-ruling> E. 2c S. 233). Entgegen dem Dafürhalten des Beschwerdeführers ist nicht relevant, dass er durch seine Fahrweise keine konkrete Gefährdung geschaffen hat (E. 2.3). Die Vorinstanz nimmt im Lichte der bundesgerichtlichen Rechtsprechung zu Recht objektiv eine grobe Verkehrsregelverletzung gemäss <ref-law> an.
2.4.2 Der Schuldspruch der groben Verkehrsregelverletzung verstösst auch in subjektiver Hinsicht nicht gegen Bundesrecht. Wer die Höchstgeschwindigkeit in derart massiver Weise überschreitet, handelt in aller Regel vorsätzlich oder mindestens grobfahrlässig (<ref-ruling> E. 1f S. 41; Urteil 6B_193/2008 vom 7. August 2008 E. 2.3 mit Hinweisen). Der Beschwerdeführer lässt wiederholt ausführen, die Strassen-, Verkehrs- und Sichtverhältnisse seien optimal gewesen und die Autostrasse sei kaum erkennbar in die Hauptstrasse übergegangen. Im Falle einer konkreten Gefahr hätte er den Lieferwagen rechtzeitig anhalten können. Diese Darstellung vermag ihn nicht zu entlasten und offenbart, dass er die Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer pflichtwidrig zumindest nicht in Betracht zog. Die entsprechenden Signale bis zum Wechsel der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ("Ende der Autostrasse in 500 m", "Ende der Autostrasse" und "Höchstgeschwindigkeit 80 km/h") waren gut sichtbar (vgl. Untersuchungsakten, Register 3, act. 6 und 7). Der Beschwerdeführer unterliess es, die mehrfache Signalisation genügend zu beachten. Dies ist umso unverständlicher, als er wusste, dass die Autostrasse in eine Hauptstrasse übergehen und die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h auf 80 km/h wechseln würde. Bei dieser Sachlage durfte er auch nicht etwa darauf vertrauen, sich noch auf der Autostrasse zu befinden. Jedenfalls wäre ein entsprechender Irrtum bei pflichtgemässer Vorsicht vermeidbar gewesen (vgl. Art. 13 Abs. 2 und Art. 333 Abs. 1 StGB). Indem der Beschwerdeführer der wiederholten Signalisation nicht die gebotene Aufmerksamkeit schenkte, die Geschwindigkeitsbeschränkung von 80 km/h übersah und den Tachometer unbeachtet liess, war er pflichtwidrig unachtsam. Damit handelte er zumindest unbewusst fahrlässig.
Je schwerer die Verkehrsregelverletzung objektiv wiegt, desto eher wird Rücksichtslosigkeit subjektiv zu bejahen sein, sofern keine besonderen Gegenindizien vorliegen (Urteil 6B_361/2011 vom 5. September 2011 E. 3.1 mit Hinweis). Solche entlastenden Umstände hat das Bundesgericht bei der Mehrheit der Geschwindigkeitsüberschreitungen verneint (vgl. die Hinweise im Urteil 6B_148/2012 vom 30. April 2012 E. 1.3 sowie die Urteile 6B_361/2011 vom 5. September 2011 E. 3, 6B_893/2010 vom 5. April 2011 E. 3.3.3 und 6B_193/2008 vom 7. August 2008 E. 2.3). Es schloss ein rücksichtsloses Verhalten aus, weil der Fahrzeugführer die bloss während einer Woche geltende und örtlich begrenzte Geschwindigkeitsreduktion auf der Autobahn übersehen hatte (Urteil 6B_109/2008 vom 13. Juni 2008 E. 3; anders aber zum gleichen Sachverhalt das Urteil 1C_224/2010 vom 6. Oktober 2010; vgl. auch Urteil 6B_622/2009 vom 23. Oktober 2009 E. 3.5).
Nach den verbindlichen Feststellungen der Vorinstanz (<ref-law>) zweigten auf dem fraglichen Fahrbahnabschnitt verschiedene Strassen ab und führten zum Teil zu bewohnten Gebieten. Der Beschwerdeführer musste somit gewärtigen, dass Fahrzeuge auf die Fahrbahn einbiegen würden. Er hatte ausserdem mit Velofahrern zu rechnen, zumal rechts der Strasse ein Radstreifen führte. Nach den zutreffenden Erwägungen der Vorinstanz mussten diese Verkehrsteilnehmer nicht mit einem Fahrzeug rechnen, welches mit einer erheblich höheren Geschwindigkeit als 80 km/h herannahte (<ref-ruling> E. 2d/aa S. 254 mit Hinweis). Dies gilt insbesondere für vortrittsbelastete Fahrzeuglenker, die in die Hauptstrasse einbiegen wollten. Vom Vertrauensgrundsatz (<ref-law>) ausgehen durften auch die (allenfalls zu einem Überholmanöver ansetzenden) Fahrzeuglenker aus der Gegenrichtung. Die Vorinstanz nimmt zu Recht an, der Beschwerdeführer habe gegenüber den Interessen anderer Verkehrsteilnehmer rücksichtslos gehandelt. Die Geschwindigkeitsüberschreitung von 30 km/h offenbart ein bedenkenloses Verhalten gegenüber fremden Rechtsgütern. Besondere Umstände, welche das Fahrverhalten des Beschwerdeführers subjektiv in einem milderen Licht erscheinen liessen, bestehen nicht. Damit ist der subjektive Tatbestand von <ref-law> erfüllt.
2.4.3 Der Schuldspruch wegen grober Verletzung der Verkehrsregeln im Sinne von <ref-law> verstösst nicht gegen Bundesrecht.
3. Der Beschwerdeführer beantragt, der von der Vorinstanz festgesetzte Tagessatz von Fr. 30.-- sei auf Fr. 10.-- herabzusetzen. Er belässt es damit, seine finanziellen Verhältnisse als schwierig zu bezeichnen, ohne seine Ausführungen näher zu substanziieren. Mit den vorinstanzlichen Erwägungen setzt er sich nicht auseinander. Ebenso wenig begründet er den Antrag, wonach der Vollzug der Geldstrafe aufzuschieben sei. Entsprechendes gilt, soweit der Beschwerdeführer ausführt, der bedingte Vollzug der Geldstrafe aus dem Jahre 2008 sei nicht zu widerrufen. Die Beschwerde genügt den Anforderungen von <ref-law> nicht. Darauf ist nicht einzutreten.
4. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Der Beschwerdeführer wird kostenpflichtig (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten wird.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Luzern, 4. Abteilung, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. Juni 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Faga