Sachverhalt:
A. Das Gerichtspräsidium Baden erklärte X._ am 21. Dezember 2009 der einfachen Verletzung von Verkehrsregeln wegen ungenügenden Abstands beim Hintereinanderfahren und Verwendens eines Telefons ohne Freisprecheinrichtung während der Fahrt schuldig und büsste ihn mit Fr. 700.--.
Auf Berufung der Staatsanwaltschaft hin verurteilte das Obergericht des Kantons Aargau X._ am 23. Dezember 2010 wegen einfacher (Verwenden eines Telefons ohne Freisprecheinrichtung) und grober (ungenügender Abstand beim Hintereinanderfahren) Verkehrsregelverletzung zu einer bedingten Geldstrafe von 16 Tagessätzen à Fr. 120.-- und zu einer Busse von Fr. 600.--.
B. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._, es sei das Urteil des Obergerichts des Kantons Aargau vom 23. Dezember 2010 aufzuheben und dasjenige des Gerichtspräsidiums Baden vom 21. Dezember 2009 zu bestätigen. Eventualiter sei die Sache an die Vorinstanz zur Neubeurteilung zurückzuweisen.
C. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.

Erwägungen:
1. Die Vorinstanz hält für erwiesen, dass der Beschwerdeführer am 14. Oktober 2008 in Baden mit seinem Personenwagen auf dem Überholstreifen der Autobahn A1 in Richtung Zürich auf den vor ihm fahrenden Personenwagen aufschloss, welchem er über eine Distanz von ca. 1'300 Metern mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 km/h und einem Abstand von lediglich ein bis zwei Wagenlängen bzw. max. 9 Metern folgte (angefochtener Entscheid, S. 6 Ziff. 2.3.2.) Sie erwägt, eine grobe Verletzung der Verkehrsregeln im Sinne von <ref-law> liege vor, wenn ein Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 0,6 Sekunden bzw. "1/6-Tacho" oder weniger betrage. Der über eine Fahrdistanz von 1'300 Metern eingehaltene Abstand habe vorliegend stets weniger als "1/6 Tacho" betragen. Nach der Faustregel "halber Tacho" hätte der Abstand konstant 50 Meter betragen müssen. Ein derart geringer Abstand bei hohen Geschwindigkeiten auf dem Überholstreifen einer Autobahn begründe eine erhöhte abstrakte Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer. Objektiv betrachtet sei das Verhalten des Beschwerdeführers somit als grobe Verkehrsregelverletzung zu qualifizieren.
2. Der Beschwerdeführer wehrt sich gegen den Schuldspruch gemäss <ref-law>. Er rügt, die Vorinstanz habe den Sachverhalt unter Verletzung des Grundsatzes in "dubio pro reo" und des Anspruchs auf rechtliches Gehör offensichtlich unrichtig festgestellt.
2.1 Die vorinstanzliche Sachverhaltsfeststellung kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig 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>; vgl. auch Art. 105 Abs. 1 und 2 BGG). Offensichtlich unrichtig im Sinne von <ref-law> ist die Sachverhaltsfeststellung, wenn sie willkürlich ist (<ref-ruling> E. 1.4.1). Ebenfalls nur unter dem Gesichtspunkt der Willkür prüft das Bundesgericht, inwiefern das Sachgericht den Grundsatz "in dubio pro reo" als Beweiswürdigungsregel verletzt hat (<ref-ruling> E. 2a 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).
Aus dem aus <ref-law> abgeleiteten Anspruch auf rechtliches Gehör ergibt sich für den Richter die Pflicht, seinen Entscheid zu begründen. Er muss wenigstens kurz die wesentlichen Überlegungen darlegen, von denen er sich dabei hat leiten lassen, sodass der Betroffene den Entscheid in voller Kenntnis der Sache anfechten kann. Dabei muss sich der Richter nicht mit allen tatsächlichen Behauptungen und rechtlichen Einwänden auseinandersetzen. Er kann sich vielmehr auf die für seinen Entscheid erheblichen Gesichtspunkte beschränken (<ref-ruling> E. 5.2; <ref-ruling> E. 3.3; <ref-ruling> E. 2b).
2.2 Die Vorinstanz stützt sich bei der Verurteilung auf die ihr glaubhaft und überzeugend erscheinenden Zeugenaussagen des Polizeibeamten A._. Danach habe der Beschwerdeführer bei einer Geschwindigkeit von ca. 100 km/h über eine Distanz von 1'300 Metern einen Abstand zum voranfahrenden Fahrzeug von lediglich einer bis zwei Wagenlängen eingehalten. Der Polizeibeamte habe für die Beobachtungsstrecke bei der gefahrenen Geschwindigkeit von ca. 100 km/h über 40 Sekunden Zeit gehabt, den Abstand des Beschwerdeführers zum Vordermann einzuschätzen. Dabei sei er nicht genau hinter dem Beschwerdeführer gefahren, sondern seitlich versetzt, so dass er den Abstand zwischen den Fahrzeugen anhand der Fahrzeuglängen und der Markierungslinien relativ genau habe einschätzen können.
2.3 Die Einwände in der Beschwerde lassen die vorinstanzliche Beweiswürdigung nicht als willkürlich erscheinen. Die polizeilichen Angaben zur gefahrenen Strecke sind weder widersprüchlich noch unklar. Sie geben vielmehr ausnahmslos wieder, dass der Beschwerdeführer den Abstand zum Vordermann über eine Distanz von 1'300 Meter (von km 94.800 bis km 96.100) massiv unterschritten hat (vgl. polizeiliche Einvernahme vom 19. Oktober 2008; Polizeirapport vom 23. Oktober 2009; Stellungnahme vom 7. Mai 2009 Ziff. 1). Soweit in den polizeilichen Schilderungen von einer kürzeren oder "eindeutig zu kurzen" Distanz die Rede ist, beziehen sich die Angaben des Polizeibeamten auf die Fahrstrecke, die der Vordermann nach abgeschlossenem Überholmanöver auf dem Überholstreifen zurücklegte, ohne diesen freizugeben (vgl. Stellungnahme vom 7. Mai 2009 Ziff. 2), und sind damit im vorliegenden Verfahren nicht relevant. Ein Widerspruch in den polizeilichen Aussagen ist nicht auszumachen. Das ist derart offensichtlich, dass sich die Vorinstanz dazu, ohne ihre verfassungsrechtliche Begründungspflicht zu verletzen, nicht ausdrücklich äussern musste. Sie durfte damit ohne Willkür und Verletzung des Grundsatzes "in dubio pro reo" auf die Distanzangaben des Polizeibeamten abstellen.
2.4 Die Vorinstanz erwägt, der Polizeibeamte habe die Verkehrsregelverletzungen des Beschwerdeführers während der Fahrt beobachtet. Er habe gesehen, dass der Beschwerdeführer beim Überholen ohne Freisprechanlage telefonierte und einen krass ungenügenden Sicherheitsabstand zum Vorderfahrzeug einhielt. Dass der Beschwerdeführer (auch) während der Tunnelfahrt telefoniert haben soll, stellt sie nicht fest. Ebenso wenig vermischt sie - im Hinblick auf die Position des Polizeifahrzeugs - "die Zeitphasen vor dem Tunnel und nach dem Tunnel". Sie hält vielmehr fest, der Polizeibeamte A._ habe die Verkehrsverletzungen des Beschwerdeführers genau beobachten können, da sich diese in seinem Blickfeld vor seinem Fahrzeug abgespielt hätten. Er - der Polizist - sei nicht genau hinter dem Beschwerdeführer gefahren, sondern seitlich versetzt, so dass er den Abstand zwischen den Fahrzeugen - anhand der Markierungslinien und der Fahrzeuglängen - habe feststellen können (vgl. angefochtenen Entscheid, S. 7). Mit dieser Formulierung bringt die Vorinstanz zum Ausdruck, dass der Polizist das sich auf dem Überholstreifen abspielende Verkehrsgeschehen in jedem Fall seitlich versetzt von hinten beobachten konnte, sei es nun von der Normal- oder von der Überholspur aus (mit Fahren gegen die Markierungslinien hin). Inwiefern diese Sachverhaltswiedergabe aktenwidrig sein sollte, ist nicht zu erkennen. Sie ergibt sich vielmehr aus den aktenkundigen Angaben des Polizeibeamten, welcher schildert, er habe sich zunächst auf dem Normalstreifen befunden. Der auf der Überholspur fahrende Beschwerdeführer sei ihm wegen des Telefonierens und anschliessend wegen des ungenügenden Sicherheitsabstands aufgefallen. Nach dem Fahrstreifenwechsel auf die Überholspur sei er dem Beschwerdeführer seitlich versetzt gefolgt, um nach vorne sehen zu können (Gerichtsprotokoll, S. 45 und 46; vgl. auch polizeiliche Stellungnahme vom 7. Mai 2009). Von einer qualifiziert unrichtigen Sachverhaltswiedergabe kann damit nicht gesprochen werden. Soweit der Beschwerdeführer einwendet, "von hinten" lasse sich nicht zuverlässig abschätzen, welchen Abstand ein vorausfahrender Personenwagen zum nächsten Fahrzeug einhalte bzw. der Polizeibeamte habe aufgrund seiner Position und seines Sichtwinkels die Markierungslinien zwischen den beiden vorausfahrenden Fahrzeugen nicht sehen können, legt er seinen Ausführungen einen andern, als den willkürfrei festgestellten Sachverhalt zugrunde. Darauf ist nicht einzutreten.
2.5 Die Vorinstanz erwägt, die Beobachtung des Polizeibeamten in Bezug auf das Telefonieren ohne Freisprechanlage sei unbestritten geblieben. Es könne deshalb grundsätzlich angenommen werden, dass auch seine Aussagen zum ungenügenden Abstand glaubhaft seien. Entgegen der Beschwerde ist diese Folgerung nicht "haarsträubend" und willkürlich, zumal aufgrund der zutreffenden Wahrnehmungen des Polizeibeamten zum Telefonieren davon ausgegangen werden darf, er habe auch das weitere Verkehrsgeschehen aufmerksam und genau beobachtet und das zu nahe Auffahren des Beschwerdeführers in der Folge ebenfalls bemerkt. Dieser Schluss wird aufgrund des Umstands, dass ein Telefonieren mit einem Mobiltelefon allenfalls einfacher zu erkennen sein mag als eine Abstandsunterschreitung, grundsätzlich nicht in Frage gestellt.
2.6 Nach der Auffassung der Vorinstanz erstaunt es nicht, dass sich der Lenker des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht daran habe erinnern können, dass der Beschwerdeführer zu nahe auf ihn aufgefahren sei. Bei den häufigen Abstandsunterschreitungen auf den Autobahnen würden sich Fahrzeugführer in der Regel an solche Ereignisse nicht erinnern. Inwiefern dies gegen die Glaubhaftigkeit der polizeilichen Zeugenaussagen sprechen könnte, sei nicht ersichtlich. Entgegen dem Standpunkt des Beschwerdeführers ist diese Beurteilung der Vorinstanz nicht willkürlich, ist doch aus dem Umstand der mangelnden Erinnerung des Vordermanns nicht zwingend abzuleiten, dass die Abstandsunterschreitung nicht wie vom Polizeibeamten geschildert stattgefunden hat. Im Übrigen durfte die Vorinstanz davon ausgehen, dass der zur Überwachung des Verkehrsgeschehens auf der Autobahn eingesetzte Polizeibeamte, der dem Beschwerdeführer über eine längere Strecke folgte, auf Grund seiner Schulung und beruflicher Erfahrung in der Lage war, die Distanz zweier hintereinanderfahrender Fahrzeuge relativ zuverlässig einzuschätzen. Ebenso wenig ist zu beanstanden, wenn die Vorinstanz im Rahmen der Würdigung berücksichtigt, dass der Polizeibeamte keinen Grund hatte, den Beschwerdeführer zu Unrecht einer Straftat zu bezichtigen. Die Vorinstanz stellt damit "keine unzulässige Beweisregel" auf insofern, als "jede Schätzung eines Polizisten im Ergebnis höher zu gewichten wäre, als diejenige des angeblich fehlbaren Lenkers". Sie trägt damit vielmehr der Aussagemotivation des Aussagenden im Rahmen der Gesamtwürdigung in zulässiger Weise Rechnung. Dass die Vorinstanz die Aussagen des Beschwerdeführers selektiv ausgewählt und verdreht haben sollte, ist im Übrigen nicht erkennbar, und sie durfte in Anbetracht seiner Ausführungen, die "zwei-Sekunden Regel" stets zu praktizieren und immer einen genügenden Abstand eingehalten zu haben (vgl. Gerichtsprotokoll, S. 48, 49), Zweifel an ihrer Richtigkeit haben. Daran ändert nichts, dass er einräumte, dem Vordermann "vielleicht" am Schluss "etwas näher" gekommen zu sein. Eine willkürliche Beweiswürdigung ist nicht ersichtlich.
3. Die Beschwerde ist damit 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, 16. Mai 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Mathys Arquint Hill