Sachverhalt: A. X._ überschritt als Lenker eines Personenwagens bei zehn Fahrten massiv die zulässige Höchstgeschwindigkeit. B. Das Bezirksgericht Bülach sprach X._ der mehrfachen groben Verletzung der Verkehrsregeln (Nichtanpassen der Geschwindigkeit an die Umstände, Missachten der signalisierten und der allgemeinen Höchstgeschwindigkeit innerorts sowie auf der Autobahn, ungenügender Abstand beim Hintereinanderfahren und Rechtsüberholen), des Nichtmitführens der erforderlichen Ausweise und der mehrfachen Übertretung des Betäubungsmittelgesetzes schuldig. Es verurteilte ihn zu einer teilbedingten Freiheitsstrafe von drei Jahren und einer Busse von Fr. 500.--. Es schob den Vollzug der Freiheitsstrafe im Umfang von 18 Monaten auf und setzte die Probezeit auf fünf Jahre fest. Das Obergericht des Kantons Zürich stellte die Rechtskraft der erstinstanzlichen Schuldsprüche fest. Es bestrafte X._ mit einer Freiheitsstrafe von 42 Monaten und einer Busse von Fr. 500.--. C. X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, Dispositiv-Ziffern 1 und 2 (Strafpunkt und -vollzug) des Urteils des Obergerichts des Kantons Zürich seien aufzuheben. Er sei mit einer teilbedingten Freiheitsstrafe von drei Jahren zu bestrafen, wovon der Vollzug von mindestens 24 Monaten unter Ansetzung einer Probezeit von fünf Jahren aufzuschieben sei. D. Das Obergericht und die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich haben auf eine Stellungnahme verzichtet. 