Fatti:
A. A._, nato nel 1991, ha conseguito la licenza di condurre della categoria F nel novembre 2007. Nel registro automatizzato delle misure amministrative non figurano iscrizioni nei suoi confronti. Il 26 settembre 2008, verso le ore 21.05, egli, alla guida di un'autovettura di proprietà del padre dotata di un limitatore di velocità regolato a 45 km/h (cat. F), mentre percorreva via Arbostora in direzione di Carabbia è transitato davanti a un radar, che ha rilevato una velocità di 67 km/h, laddove vige un limite generale di 50 km/h. Interrogato dalla polizia alla presenza del genitore, il minorenne, che sul luogo dell'infrazione aveva ammesso di aver manipolato la centralina del veicolo, ha dichiarato che l'automobile avrebbe avuto uno "spunto inusuale", proprio in corrispondenza della postazione radar, dovuto verosimilmente a un guasto già verificatosi in passato, ovvero alla rottura del cavo di limitazione dell'acceleratore. Un controllo operato dalla polizia ha accertato che questo cavo era sfilacciato a causa dell'usura. Non sono tuttavia stati ordinati accertamenti peritali per determinare se la rottura era avvenuta immediatamente prima del controllo radar o se era pregressa.
B. Il 28 novembre 2008 il Magistrato dei minorenni ha condannato l'interessato al pagamento di una multa di fr. 280.-, ritenendo i reati di contravvenzione alla LCStr, di circolazione con un veicolo a motore in stato difettoso e senza licenza di condurre. Il condannato è insorto dinanzi al Presidente del Consiglio dei minorenni, che con decisione del 10 febbraio 2009 ha ridotto la multa a fr. 140.-, ritenendolo colpevole soltanto d'infrazione all'<ref-law>. La sentenza, priva di motivazione e non impugnata, è cresciuta in giudicato.
C. Preso atto delle conclusioni penali, il 24 aprile 2009 la Sezione della circolazione ha inflitto ad A._ un ammonimento per aver superato di 17 km/h il limite generale di 50 km/h. Il Consiglio di Stato, ricordato che l'autorità amministrativa è vincolata dall'accertamento dei fatti compiuto in sede penale, ha confermato la misura. Il 23 dicembre 2009 il Tribunale cantonale amministrativo ha respinto un ricorso dell'automobilista.
D. Avverso questa decisione A._ presenta un ricorso in materia di diritto pubblico e un ricorso sussidiario in materia costituzionale al Tribunale federale. Chiede di annullarla e di rinviare gli atti alla Corte cantonale per nuovo giudizio previo l'esame di tutte le circostanze atte a determinare l'intensità della colpa e l'eventuale verifica di un caso di lieve gravità.
Il Consiglio di Stato si rimette al giudizio del Tribunale federale, mentre l'Ufficio federale delle strade conclude per la reiezione del gravame. Il Tribunale cantonale amministrativo critica la prassi di emanare decisioni penali non motivate.

Diritto:
1. 1.1 Il Tribunale federale esamina d'ufficio se e in che misura un ricorso può essere esaminato nel merito (<ref-ruling> consid. 1).
1.2 La via del ricorso in materia di diritto pubblico ai sensi degli art. 82 segg. LTF è di principio aperta contro le decisioni prese in ultima istanza cantonale riguardo ai provvedimenti amministrativi di revoca della licenza di condurre. La legittimazione del ricorrente è pacifica (<ref-law>). Interposto tempestivamente contro una decisione di ultima istanza cantonale, non suscettibile d'impugnazione dinanzi al Tribunale amministrativo federale, il ricorso in materia di diritto pubblico è ammissibile sotto il profilo degli art. 86 cpv. 1 lett. d, 90 e 100 cpv. 1 LTF. Ne segue che il ricorso sussidiario in materia costituzionale (<ref-law>), peraltro non specificatamente motivato, è manifestamente inammissibile.
1.3 Conformemente a quanto stabilito dagli art. 95 e 96 LTF, il ricorso in materia di diritto pubblico può essere presentato per la violazione del diritto, in cui rientra l'eccesso o l'abuso del potere di apprezzamento, ma non l'adeguatezza della decisione impugnata (cfr. MARKUS SCHOTT, in Basler Kommentar BGG, n. 34 all'art. 95). Giusta l'<ref-law>, il ricorso deve inoltre essere motivato in modo sufficiente (<ref-ruling> consid. 2.1; <ref-ruling>).
1.4 Il ricorrente fa valere che l'autorità amministrativa può discostarsi dagli accertamenti compiuti dal giudice penale qualora sussistano circostanze particolari, al suo dire realizzate nel caso di specie. In effetti, la sua colpa ne risulterebbe ridimensionata qualora l'infrazione fosse stata provocata da un guasto meccanico. L'autorità amministrativa non dovrebbe inoltre compiere ulteriori accertamenti, essendo sufficiente fondarsi sui fatti risultanti dal rapporto di polizia.
2. 2.1 Il Tribunale cantonale amministrativo ha ricordato dapprima la prassi secondo cui l'autorità amministrativa competente a ordinare la revoca della licenza di condurre non può di massima scostarsi dagli accertamenti contenuti in una decisione penale cresciuta in giudicato, né di regola può valutare diversamente la fattispecie dal punto di vista giuridico. Nel caso di specie, il Presidente del Consiglio per i minorenni ha indetto un dibattimento e udito il ricorrente, riconoscendolo colpevole del solo reato di contravvenzione all'<ref-law> per aver circolato a 67 km/h, così come descritto dal primo giudice. Se il ricorrente avesse ritenuto che la decisione si fondava su presupposti fattuali inesatti e che la multa inflittagli non corrispondesse alla sua colpa, avrebbe dovuto pretendere la motivazione della sentenza e, se del caso, impugnarla con un ricorso per cassazione. I giudici cantonali ne hanno concluso, che, per ragioni di unità di giudizio e di sicurezza giuridica, la rinuncia ad avvalersi di tali facoltà e la scelta di pagare la multa per eccesso di velocità non consentono di rimettere in discussione gli estremi oggettivi dell'infrazione e la gravità della colpa.
Sempre secondo la Corte cantonale, il ricorrente non può pretendere che l'autorità amministrativa legga una sentenza priva di motivazione secondo le sue intenzioni personali. Ciò a maggior ragione visto che con scritto del 29 ottobre 2008 la Sezione della circolazione gli aveva precisato che sotto il profilo amministrativo il caso sarebbe stato riesaminato al termine dell'inchiesta penale, allo scopo di stabilire esattamente le responsabilità.
2.2 Nelle osservazioni al ricorso, la Corte cantonale rileva che il rispetto del principio dell'unità di giudizio risulta problematico, poiché sempre più spesso le autorità di ricorso penali di primo grado accolgono opposizioni a decreti di accusa, senza emanare decisioni motivate: ciò indurrebbe gli interessati ad avvalersene in maniera strumentale nel quadro della procedura amministrativa, adducendo interpretazioni personali e non verificabili circa le ragioni di conclusioni penali incomprensibilmente favorevoli o riproponendo tesi sollevate senza successo al dibattimento penale. La Corte cantonale ritiene inammissibile siffatto modo di procedere, poiché il conducente che intende prevalersi di un giudizio penale "vincolante" deve addurre i propri argomenti difensivi in quella procedura ed esibire poi una decisione penale motivata, dalla quale risultino i motivi d'ordine oggettivo e soggettivo, che hanno comportato un giudizio favorevole all'accusato.
2.3 Queste conclusioni sono corrette. Il ricorrente, assistito da un legale, non poteva in effetti ritenere in buona fede che non avrebbe potuto incorrere nel contestato provvedimento amministrativo. Invece di rinunciare alla motivazione della sentenza, gli spettava pertanto chiedere, come era suo diritto, un giudizio motivato e, qualora la fattispecie e la colpa ritenute nello stesso non concordassero con i suoi assunti, impugnarla con un ricorso per cassazione, adducendone eventuali incoerenze e presentando i mezzi di prova atti a dimostrare la sua tesi.
2.4 Il ricorrente sostiene inoltre, a torto, che per l'autorità amministrativa non si tratterrebbe di procedere a ulteriori accertamenti, essendo sufficiente, al suo dire, esaminare i fatti risultanti dal rapporto di polizia. Al riguardo basta ricordare che la questione, decisiva, di sapere se la rottura del limitatore di velocità sia avvenuta immediatamente prima del radar o se l'avaria era pregressa, non è stata chiarita: in effetti, in assenza di una motivazione non è dato di sapere se questo o altri quesiti siano stati esaminati nel quadro del dibattimento penale.
2.5 In siffatte circostanze, la Corte cantonale non aveva motivi per scostarsi dalla condanna penale. In effetti, secondo la giurisprudenza del Tribunale federale, l'autorità amministrativa competente a ordinare la revoca della licenza di condurre deve di principio attenersi agli accertamenti di fatto contenuti in una decisione penale cresciuta in giudicato, segnatamente laddove quest'ultima sia stata pronunciata - come nel caso di specie - secondo la procedura ordinaria. Essa può scostarsene solo se può fondare la sua decisione su accertamenti di fatto sconosciuti al giudice penale o che non sono stati presi in considerazione da quest'ultimo, se assume nuove prove il cui apprezzamento conduce a un risultato diverso o se l'apprezzamento delle prove compiuto dal giudice penale è in netto contrasto con i fatti accertati o infine se il giudice penale non ha chiarito tutte le questioni di diritto, in particolare quelle che riguardano la violazione delle norme della circolazione (<ref-ruling> consid. 1c/aa; <ref-ruling> 97 consid. 3c/aa).
2.6 In concreto, la rinuncia del ricorrente a richiedere la motivazione della decisione penale impedisce tuttavia di valutare tali aspetti. È manifesto che per procedere a un siffatto esame l'autorità amministrativa non può semplicemente fondarsi su asserite e non verificabili motivazioni orali della sentenza penale addotte dall'interessato. Spetta quindi al ricorrente assumere le conseguenze della strategia processuale e difensiva da lui adottata.
3. 3.1 L'esito del gravame non muta per l'accenno ricorsuale al principio secondo cui l'autorità amministrativa può scostarsi, a determinate condizioni, dall'accertamento dei fatti operato in sede penale, qualora la decisione sia stata emanata nell'ambito di una procedura sommaria, segnatamente nel caso di una decisione penale fondata essenzialmente su un rapporto di polizia. In effetti, come si è visto, nel caso di specie, il ricorrente è stato informato dell'avvio del procedimento amministrativo e ciononostante, nella procedura penale, egli ha omesso di fare valere i diritti garantiti alla difesa o vi ha rinunciato. Secondo la prassi, in simili circostanze, l'accusato non può attendere il procedimento amministrativo per presentare eventuali censure e mezzi di prova, essendo tenuto, secondo il principio della buona fede, a proporli già nel quadro della procedura penale, nonché a esaurire, se del caso, i rimedi di diritto disponibili contro il giudizio penale (<ref-ruling> consid. 1c/aa; <ref-ruling> consid. 3c/aa; <ref-ruling> consid. 3a; sentenze 1C_29/2007 del 27 agosto 2007 consid. 3.1 e 1C_583/2008 del 9 aprile 2009 consid. 2.2; sul dovere di collaborazione dell'interessato cfr. <ref-ruling>).
3.2 Nella fattispecie, il giudizio penale è stato emanato dopo lo svolgimento del dibattimento, al quale il ricorrente, assistito dal suo legale, ha partecipato attivamente. La rinuncia a richiedere la motivazione della relativa sentenza impedisce di verificare l'eventuale presenza di inesattezze o contraddizioni manifeste, in particolare riguardo alla colpa del ricorrente e all'asserito ritardo nel ridurre l'addotta velocità anomala del veicolo, causata al suo dire dal citato guasto.
La Corte cantonale non aveva quindi motivo di scostarsi dal giudizio penale (vedi per il caso contrario sentenza 1C_29/2007 del 27 agosto 2007 consid. 3.2), né ha violato il diritto di essere sentito del ricorrente. La sua richiesta di rinviare la causa all'autorità cantonale, per esperire un completamento d'istruttoria, esaminare l'eventuale presenza di un caso di lieve gravità secondo l'<ref-law> e se del caso rinunciare ad adottare qualsiasi provvedimento, dev'essere pertanto disattesa. In siffatte circostanze, non dev'essere esaminato oltre il presupposto soggettivo dell'infrazione, che poteva essere contestato nella sede penale (cfr. sentenza 6B_171/2010 del 19 aprile 2010 consid. 3 concernente la conferma di una condanna nonostante un tachimetro difettoso).
4. Il ricorso dev'essere pertanto respinto. Le spese seguono la soccombenza (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 2'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3. Comunicazione al patrocinatore del ricorrente, alla Sezione della circolazione del Dipartimento delle istituzioni, al Consiglio di Stato, al Tribunale amministrativo del Cantone Ticino e all'Ufficio federale delle strade.